内容正文:
2026学年第一学期10月月考高二数学试题
班级: 学号: 姓名:
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知直线过点,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据两点求斜率,再根据斜率与倾斜角关系计算即可.
【详解】直线过点,则直线的斜率为,
设直线的倾斜角为,所以,
所以直线的倾斜角为.
故选:B.
2. 如图,以长方体的顶点为坐标原点,过的三条棱所在的直线为坐标轴,建立空间直角坐标系,若的坐标为,则的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根据的坐标为,可得长方体的长、宽、高,从而可得出点的坐标.
【详解】由的坐标为,为坐标原点,所以,
,
的坐标为.
故选:A
【点睛】本题考查了写空间直角坐标系中的点,属于基础题.
3. 如图,在四面体中,是的中点,若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据空间向量的线性运算即可求解.
【详解】由题意知,
.
故选:A
4. 四棱锥中,底面是平行四边形,,,,则直线与底面的关系是
A. 平行 B. 垂直 C. 在平面内 D. 成60°角
【答案】B
【解析】
【分析】
求得,计算求得,由此证得平面.
【详解】依题意,而,所以,而,所以平面.
故选:B
【点睛】本小题主要考查利用空间向量法判断直线和平面的位置关系,属于基础题.
5. 直线:与:(其中,,),在同一平面直角坐标系中的图象可能是图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】联立两直线方程,发现交点横坐标恒为,据此可直接排除交点轴左侧A选项,再验证其余选项中斜率、纵截距的大小关系即可确认.
【详解】将直线的方程分别化为斜截式:,,
联立两直线方程求交点:,移项得,因为,解得,
即无论取何值,两条直线的交点横坐标恒为1,即交点一定在轴右侧,
对于选项A:两直线交点在轴左侧,矛盾,所以A错误;
对于选项B:两直线交点在轴右侧,斜率大于0,即,纵截距为正,即;
斜率大于0,即,纵截距为正,即,参数正负完全一致,所以B正确;
对于选项C:两直线交点在轴右侧,斜率小于0,即,纵截距为正,即;
斜率大于0,即,纵截距为正,即,矛盾,所以C错误;
对于选项D:两直线交点在轴右侧,斜率大于0,即,纵截距为负,即;
斜率大于0,即,纵截距为正,即,矛盾,所以D错误;
6. 已知空间向量,,,若向量,,共面,则实数的值为( )
A. B. 2 C. D. 0
【答案】A
【解析】
【分析】利用空间向量共面定理计算即可求解.
【详解】因为向量,,共面,所以可设,其中,
则,解得.
故选:A
7. 如图,是棱长为1的正方体,若P∈平面BDE,且满足,则P到AB的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先利用平面的法向量求出点,再计算点到直线的距离.
【详解】如图,以点A为原点,分别为轴建立空间坐标系,
,
则,
则,,,,
设平面的一个法向量,
则,令,则,且面,
则,即,得,故,
所以,,
,则,
P到AB的距离为.
故选:C
8. 在四面体中,Q为的重心,分别为侧棱PA,PB,PC上的点,若,,,PQ与平面EFG交于点D,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设中点为,根据线面关系可得与的交点为,再根据平面向量基本定理,结合共线定理,设,求解即可.
【详解】连接如图,设中点为,,连接,由共面可知,与平面的交点即与的交点.
因为,,,设,
则,设,
则,故,
故,解得,代入可得,即.
由重心性质可得,设,
又,
则,故,解得.
故,故.
故选:A
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 已知是正方体,以下正确命题有( )
A.
B.
C. 向量与向量的夹角为
D. 正方体的体积为
【答案】AB
【解析】
【分析】根据题意,利用空间向量的线性运算法则,空间向量的数量积的运算,结合正方体的几何结构,逐项判定,即可求解.
【详解】对于A中,由空间向量的运算法则,可得:
,所以A正确;
对于B中,在正方体中,可得平面,
因为平面,所以,
又因为,且,平面,
所以平面,因为平面,所以,
所以,所以B正确;
对于C中,在正方体中,可得平面,
因为平面,所以,所以,
所以向量与所成的角为,所以C错误;
对于D中,在正方体中,可得,
该正方体的体积为,所以D错误.
故选:AB.
10. 下列说法正确的有( )
A. 点斜式方程可表示过点的所有直线
B. 若直线经过第一、二、四象限,则点在第二象限
C. 过点,且倾斜角为的直线的点斜式方程为
D. 斜率为,且在轴上的截距为3的直线方程为
【答案】BC
【解析】
【分析】对于选项A、C、D: 由直线点斜式和斜截式方程定义可判断正误;对于选项B:由直线经过象限可确定,的正负,进而得到点所在象限.
【详解】对于选项A:点斜式方程的局限性是不含斜率不存在的直线,故选项A错误;
对于选项B:由直线经过第一、二、四象限可得:,,所以点在第二象限,故选项B正确;
对于选项C:直线倾斜角为,则斜率,由点斜式方程的定义易得;,故选项C正确;
对于选项D:因为直线在轴上的截距为3,斜率为,所以斜截式方程为,故选项D错误.
故选:BC.
11. 如图,正三棱柱中,,点P在线段上(不含端点),则( )
A. 不存在点P,使得
B. 面积的最小值为
C. 的最小值为
D. 三棱锥与三棱锥的体积之和为定值
【答案】BD
【解析】
【分析】根据给定的几何体,建立空间直角坐标系,利用空间向量计算判断AB;把放置于同一平面内,计算两点间距离判断C;利用等体积法计算判断D.
【详解】在正三棱柱中,取BC的中点O,连接OA,
则,又底面ABC,则,
又,平面,
所以平面,在平面内作,
以O为原点,直线分别为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
因为,所以,,,,
设,则,,
设,则,
所以,,则.
对于A,,,
要使,则,解得,
所以当时,存在点P,使得,故A不正确;
对于B,,,
设,则,
所以,
则,
因为,所以当时,取得最小值,故B正确;
对于C,将和沿展开在同一平面内,如图,
连接交于点T,可知,当点P与点T重合时取得最小值,
依题意,,,
则,,
所以,
在中,由余弦定理,得,
则,即的最小值为,故C不正确;
对于D,,故D正确.
故选:BD.
【点睛】关键点睛:涉及空间图形中几条线段和最小的问题,把相关线段所在的平面图形展开并放在同一平面内,再利用两点之间线段最短解决是关键.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知直线经过点,且倾斜角等于直线的倾斜角的一半,则直线的点斜式方程为______.
【答案】
【解析】
【分析】由直线可知该直线的斜率,由斜率计算出倾斜角,可得直线的倾斜角,继而可得直线的斜率,即可得出直线的点斜式方程.
【详解】设直线的倾斜角为,
则斜率,又,故,
设直线的倾斜角为,则,
直线的斜率,
又直线经过点,
则直线的点斜式方程为:.
故答案为:.
13. 已知空间三个向量,,的模均为1,它们相互之间的夹角均为60°.若,则k的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用向量数量积运算求解.
【详解】因为,,的模均为1,他们之间的夹角均为,所以:,.
又
所以:或.
故答案为:
14. 已知正方体的棱长为1,点为棱的中点.若点是线段上的点,且,则线段的长为__________;若点是正方体的表面上的动点,且,则线段的最小值为__________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,利用空间向量计算可得.
【详解】解:如图建立空间直角坐标系,则,,,
设,所以,,
因为,所以,解得,
所以,所以,所以;
取的中点,的中点,连接、、、、,
因为,,所以,所以、、、四点共面,
又,,,
所以,,即,,
又,平面,所以平面,
因为点是正方体的表面上的动点,且,所以在四边形的边上(除B点外),
若点在上,设,,
则,所以,当时取最小值;
当点在上,设,,
则,所以,当时取最小值;
当点在上,设,,
则,所以,当时取最小值;
若点在上,设,,
则,所以,当时取最小值;
因为,所以,即线段的最小值为.
故答案为:;.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知直线:与直线:,.
(1)若,求m的值;
(2)若点在直线上,直线l过点P,且在两坐标轴上的截距之和为0,求直线l的方程.
【答案】(1)或0;
(2)或.
【解析】
【分析】(1)根据两直线垂直得到方程,求出m的值;
(2)先将点代入中求出,再分截距为0和截距不为0两种情况进行求解.
【小问1详解】
由题意得:,解得:或0,
经检验,均满足要求,所以或0;
【小问2详解】
将点代入中,,解得:,
因为直线l过点P,且在两坐标轴上的截距之和为0,
当两截距均为0时,设直线l为,代入,可得,
此时直线l为;
当两截距不为0时,设直线l为,代入,可得,
故此时直线l为;
综上:直线l的方程为或.
16. 如图,在三棱柱中,,分别为和的中点,设,,.
(1)用,,表示向量;
(2)若,,,,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)应用空间向量的加减法及数乘运算求解;
(2)应用空间向量的数量积公式结合数量积运算律计算求解.
【小问1详解】
.
【小问2详解】
因为,,,,,
所以,
;
17. 已知,,,.
(1)若直线与平行,求的值;
(2)若为直角三角形,求的值.
【答案】(1)
(2)或12或
【解析】
【分析】(1)根据求解,然后再判断四点不共线即可;
(2)根据直线垂直的斜率关系,分三种情况求解即可.
【小问1详解】
依题意可得,
即,解得.
又,,
所以,所以A、B、C、D四点不共线,
所以.
【小问2详解】
若A为直角,则,即,
解得.
若为直角,则,即,
解得.
若为直角,则,即,
解得.
综上,的值为或12或.
18. 已知等腰梯形如图所示,其中,,点在线段上,且,,现沿进行翻折,使得平面平面,所得图形如图所示.
(1)证明:;
(2)已知点在线段上(含端点位置),点在线段上(含端点位置).
(ⅰ)若,点为线段的中点,求与平面所成角的正弦值;
(ⅱ)探究:是否存在点,使得平面,若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明如下:
因为平面平面,,平面平面,平面,
所以平面,
而平面,
故.
(2)(ⅰ);
(ⅱ)存在,.
【解析】
【分析】(1)根据面面垂直的性质可得平面,进而可得结果;
(2)建系标点,(ⅰ)求平面的法向量,利用空间向量求线面夹角;
(ⅱ)设,,根据垂直关系列式求,即可得结果.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由题意易知两两垂直,
故以为坐标原点,所在直线分别为轴建立如图所示的空间直角坐标系,
不妨设,则,
(ⅰ)因为,
则,,,,,,
故,,
设为平面的法向量,则,
令,则,
可得为平面的一个法向量,
而,记直线与平面所成的角为,
则;
(ⅱ)由题意,
设,,
故,,
设,,则,
而,,
若平面,则,
解得,
故当重合,点的坐标为时,
平面,此时.
19. 在三棱锥中,,,,.
(1)是的中点,是的中点,求异面直线与所成角的余弦值.
(2)对于实数,,,,称为二阶行列式,定义一种运算:.对于向量,,称为与的向量积,定义一种运算:.试计算,并说明这一运算的几何意义.
(3)在(2)的基础上计算的值,指出的几何意义,并求出三棱锥的体积.
【答案】(1).
(2),是垂直于,,且为方向上的单位向量(所在直线垂直于平面).
(3),为点到平面的距离,即三棱锥以为底面的高,三棱锥的体积为.
【解析】
【分析】(1)利用空间中点坐标公式求出的坐标,从而得到向量与的坐标,代入空间向量夹角公式求出余弦值,最后取绝对值转化为异面直线所成角的余弦值;
(2)直接套用题目给出的“二阶行列式”和“向量积”的新定义,计算出的坐标,将其除以自身的模长进行单位化得到,其几何意义是垂直于平面的单位法向量;
(3)利用向量数量积的几何意义(投影),通过求出点到平面的距离(即三棱锥的高),同时,利用第(2)问提供的向量积性质证明即为以为邻边的平行四边形面积,由此求得底面积,最后代入体积公式求得三棱锥体积.
【小问1详解】
由题意可知,,,,
所以,
因此异面直线与所成角的余弦值为.
【小问2详解】
由题可得,,
所以,
,
所以,
又,,所以,.又,
所以分别垂直于,,且为方向上的单位向量(所在直线垂直于平面).
【小问3详解】
由题意可知,则,
因为,所以是在方向上的射影,
因为,,,,平面,所以为平面的一个法向量,
所以为点到平面的距离,即三棱锥以为底面的高.
设,,
则.
因为,,
,
,
所以.
因为,,
所以.
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2026学年第一学期10月月考高二数学试题
班级: 学号: 姓名:
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知直线过点,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2. 如图,以长方体的顶点为坐标原点,过的三条棱所在的直线为坐标轴,建立空间直角坐标系,若的坐标为,则的坐标是( )
A. B. C. D.
3. 如图,在四面体中,是的中点,若,,,则( )
A. B. C. D.
4. 四棱锥中,底面是平行四边形,,,,则直线与底面的关系是
A. 平行 B. 垂直 C. 在平面内 D. 成60°角
5. 直线:与:(其中,,),在同一平面直角坐标系中的图象可能是图中的( )
A. B.
C. D.
6. 已知空间向量,,,若向量,,共面,则实数的值为( )
A. B. 2 C. D. 0
7. 如图,是棱长为1的正方体,若P∈平面BDE,且满足,则P到AB的距离为( )
A. B. C. D.
8. 在四面体中,Q为的重心,分别为侧棱PA,PB,PC上的点,若,,,PQ与平面EFG交于点D,则( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 已知是正方体,以下正确命题有( )
A.
B.
C. 向量与向量的夹角为
D. 正方体的体积为
10. 下列说法正确的有( )
A. 点斜式方程可表示过点的所有直线
B. 若直线经过第一、二、四象限,则点在第二象限
C. 过点,且倾斜角为的直线的点斜式方程为
D. 斜率为,且在轴上的截距为3的直线方程为
11. 如图,正三棱柱中,,点P在线段上(不含端点),则( )
A. 不存在点P,使得
B. 面积的最小值为
C. 的最小值为
D. 三棱锥与三棱锥的体积之和为定值
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知直线经过点,且倾斜角等于直线的倾斜角的一半,则直线的点斜式方程为______.
13. 已知空间三个向量,,的模均为1,它们相互之间的夹角均为60°.若,则k的取值范围为__________.
14. 已知正方体的棱长为1,点为棱的中点.若点是线段上的点,且,则线段的长为__________;若点是正方体的表面上的动点,且,则线段的最小值为__________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知直线:与直线:,.
(1)若,求m的值;
(2)若点在直线上,直线l过点P,且在两坐标轴上的截距之和为0,求直线l的方程.
16. 如图,在三棱柱中,,分别为和的中点,设,,.
(1)用,,表示向量;
(2)若,,,,求.
17. 已知,,,.
(1)若直线与平行,求的值;
(2)若为直角三角形,求的值.
18. 已知等腰梯形如图所示,其中,,点在线段上,且,,现沿进行翻折,使得平面平面,所得图形如图所示.
(1)证明:;
(2)已知点在线段上(含端点位置),点在线段上(含端点位置).
(ⅰ)若,点为线段的中点,求与平面所成角的正弦值;
(ⅱ)探究:是否存在点,使得平面,若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
19. 在三棱锥中,,,,.
(1)是的中点,是的中点,求异面直线与所成角的余弦值.
(2)对于实数,,,,称为二阶行列式,定义一种运算:.对于向量,,称为与的向量积,定义一种运算:.试计算,并说明这一运算的几何意义.
(3)在(2)的基础上计算的值,指出的几何意义,并求出三棱锥的体积.
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