内容正文:
六安二中教育集团2026一2027学年第一学期高二第一次质量检测
数学试卷
时间:120分钟分值:150分命题人:李纯菊审题人:郭稳
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.直线3x-√3y+3=0的倾斜角为()
A.8
B.月
C.
D.
2.已知ā=(2,-3,1),6=(-4,m,n),且a/6,则m+n=()
A.6
B.5
C.4
D.3
3.已知向量a=(01,),五=(1,l,0),则向量6在向量a上的投彩向量为()
A.(0,-1,-)
B.(-1,0,-1)
c
D.
(
4.已知直线4:x-3y-4=0与:x+(m-1)y-6=0平行,则这两条平行直线之间的
距离为()
A.2
B.10
C.1410
D.210
5
5
5.如图,平行六面体ABCD-AB,C,D,的底面是菱形,且∠C,CB=∠CCD=∠BCD=60°,
B
CD=CC=2,M是AC和B,D,的交点,则DM的长度为()
A.5
B.6
C.0
D.4
6.如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是边长为2的正方形,侧面PAD是等
边三角形,侧面PAD⊥底面ABCD,M为底面ABCD内的一个动点,且满足
MP⊥MB.则点M到直线CD的最短距离为()
A.5
2
B.4-V5
2
C.2-√5
D.
3-5
2
7.直线y=x+b与x=√-y2有两个不同的交点,则实数b的取值范围是()
A.(-2,-
B.(-2,-]
C.((12)
D.[l2)
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8.实数a,b满足a-b-1=0,则a+1+√(a-2)2+(b-4)2的最小值为()
A.3
B.1+√3
C.6
D.4+2
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有
多项符合题目要求.全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错得0分.
9.下列说法正确的有()
A.若空间中点0,A,B,C满足OC=O1+3O丽,则A,B,C三点共线
B.若{a,6,c是空间的一个基底,则{a+6,6+c,c+a也是空间的一个基底
C.a=1,6=(3,x),若x>品,则a与5的夹角为锐角
D.对空间任意一点0和不共线三点A,B,C,若O丽=20A+O丽+0C,则P,A,
3
6
6
B,C四点共面
10.在直三棱柱ABC-AB,C中,AB⊥AC,AB=AC=2,AA=2W2,D为B,C的中
点,则()
C
A.AD⊥B,C
B.B,C⊥平面ABD
C.直线AC与B,C所成角为
D.AC∥平面ABD
11.己知圆C:x2+y2=1,圆C2:(x-3)+(y-4)2=4,直线1:3x+4y=11,点P为直线
1上的动点,过点P作圆C的两条切线,切点分别为A、B,过点P作圆C的两条
切线,切点分别为C、D.O为坐标原点,则下列说法正确的是()
A.直线I是圆C与圆C,的公共弦所在直线
B.对于直线1上任意一点P,都有PA=PB=PC=PD
C.当直线AB与CD相交时,设交点为2,则2点一定在直线I上
D.若圆G与圆C,C,均外切,记点G到直线1的距离为d,则OG=5d+1
试卷第2页(共4页)
器
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三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12.已知直线4:3x+(1-a)y=3与l2:2x+ay=2互相垂直,则实数a的值为
13.在平面直角坐标系中,已知A(1,2),B(5,6),动点C满足CA.CB=-1,则动点C
的轨迹方程为
14.空间几何体中有很多图形都体现了数学的对称美,其中
半正多面体是由两种或两种以上的正多边形围成的多面体,
半正多面体因其最早由阿基米德研究发现,故也称作阿基米
德多面体.如图,这是一个棱数为24,棱长为√2的半正多面
体,它是正方体截去八个一样的四面体得到的,若E为线段BC
上的动点(包含B,C两点),则异面直线DE与AF所成角的取
值范围为
四、解答题:本大题共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.(13分)已知△ABC中,A(-2,1),B(4,3)
(1)若C(3,-2),求BC边上的高AD所在直线的一般式方程:
(2)若点M(3,1)为边AC的中点,求过点C且在两坐标轴上截距相等的直线方程,
16.(15分)如图1所示,在等腰梯形ABCD中,BCIIAD,CE⊥AD,垂足为E,
AD=3BC=3,EC=1,将aDEC沿EC折起到△D,EC的位置,如图2所示,平面D,EC⊥
平面ABCE.
(I)求证:平面BCD⊥平面CDE:
(2)求直线CD,与平面ABD,所成角的正弦值:
图
图2
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17.(15分)如图,在四棱锥P-ABCD中,平面PAD⊥底面ABCD,△PAD是边长为
4的等边三角形,MD1BC,MB⊥BC,BC=0=号4D,M是棱CP上的点,且=A,
CP
1∈(0,1).
(I)若PA1I平面BDM,求入的值:
(②)若1-号,求平面ABCD与平面BDM夹角的余弦值:
18(17分)己知圆M与直线V5x+y+2=0相切于点P(-5,,圆心M在y轴上
(1)求圆M的标准方程:
(2)过点R(2,5)作圆M的切线,求切线的方程:
(3)直线l:y=a-3与圆M交于A,B两点,若aMAB的面积为2,求直线l的方程,
19.(17分)离散曲率是刻画空间弯曲性的重要指标.设P为多面体M的一个顶
点,定义多面体M在点P处的离散曲率为
K,=l-(<@Pg,+2g,Pg,+…+20P阳,+2Q,Pg).其中Q=l2kk≥)为多面
体M的所有与点P相邻的顶点,且平面2P2,平面2P2,,平面O-P2和平
面2,Pg为多面体M的所有以P为公共点的面.例如:正四面体A-BCD在顶点A
处的离散曲率为,=1六B4C+∠CD+∠DM回=1-2×引分,如图,在三棱锥
P-ABC中.
(I)求三棱锥P-ABC在各个顶点处的离散曲率之和:
(2)若PA⊥平面ABC,AC⊥BC,AC=BC=2,三棱锥P-ABC
在顶点C处的离散曲率为
(i)求点A到平面PBC的距离:
G
(i)若点G为AB的中点,则在棱PB上是否存在点2,使直线AC与平面C2G所成
角的余弦值为V3
,若存在,求出吧的长度,若不存在,请说明理由、
6
试卷第4页(共4页)
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六安二中教育集团2026一2027学年第一学期高二第一次质量检测
数学试卷参考答案
题号
5
6
>
P
9
10
答案
B
C
C
D
A
D
B
C
ABD
AD
题号
答案
BCD
6.D
【详解】解:依题意取AD的中点O,连接PO,建立如图所示空间直
角坐标系,则B,2,0),P(0,0,V),设M(x,y,0),则PM=(x,y,-V5,
BM=(x-1,y-2,0),因为MP⊥MB,
所以M.丽=x(-+y0-2)=0,即x-+0--}
D
即动点M的轨迹为以公别为圆心,5为半径的圆,点M到直线CD。
即为圆上的点到直线x=-I的距离,所以点M到直线CD的最短距离
d=35=3-v
,故选:D
22
2
7.B
【详解】可知曲线x=√-y2是以(0,0)为圆心,以1为半径的圆的右半部分,如下图所
示,
当b=-1时,曲线与y=x-1恰有两个交点,
当曲线与直线y=x+b相切时,可得(0,0)到直线x-y+b=0的距离为1,
即以=1,因为b<0,解得6=万,所以6(5-]
2
8.C【详解】设P(a,b),4:x=1,2x-y-1=0,
la+1川+V(a-2)+(b-4)2表示直线2上的动点P(a,b)到直线4和点Q(2,4)的距离之和,
2
n-4
-1
令2,4)关于直线马的对称点Qm,川,则m-2
m=5
,可得
m+2_n+4-1=0
n=1
2
2
所以2(2,4)关于直线42的对称点(5,),则1a++V(a-2)2+(b-4)2≥5-(-)=6,
当且仅当gP⊥4时取等号,故所求最小值是'(5,)到4的距离为6.
9.ABD
10.AD
11.BCD
【详解】圆C:x2+y2=1的圆心C(0,0),半径片=1,
圆C2:(x-3)2+(y-4)=4的圆心为C2(3,4),半径片=2,
对于A,因为CC=V3-0)2+(4-0)2=5>片+2=3,
答案第1页(共6页)
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所以圆C与圆C相离,不存在公共弦,故A错误:
对于B,设P(xy)满足直线:3x+4y=11,
PA=PB=PG=+-1,
1PC=PDl=PC,-=Vx-3}+(0-4-4=R2+y-2(3x+4y)+21=VR+y-i.
所以PA=PB=|PC=PD,故B正确:
对于C,先证明圆O:x2+y2=r2上点M(xM,yM)处的切线方程为xMx+ywy=2
[k.kou =-1
证明如下:①若切线的斜率存在,设切线的斜率为k,则
aw=4
所以k=-4,又过点M(k,w,出点斜式可得y-y%=-“(x-x)
yM
化简可得,xwx+ywy=x+y,又x名+y=r2,所以切线的方程为xwx+yMy=r2:
②若切线的斜率不存在,则M(tr,O),此时切线方程为x=±r。
综上所述,圆O:x2+y2=r2上点M(xM,yw)处的切线方程为xwx+ywy=r2,
设P(x,),A(x,),B(:,2),再证明直线AB的方程为x+%y=1,
证明如下:因为圆C,在A处的切线方程为xx+yy=1,
因为点P在切线方程上,所以xx。+yy。=1,同理可得x2,+少%=1,
则A(x,),B(名2,y2)满足方程xx+y%y=1,
根据不同两点确定唯一一条直线,故直线AB的方程为xx+y%y=1,
同理可得直线CD的方程为(。-3)(x-3)+(。-4)(y-4)=4,
设两条直线交点为(x,y,代入两条直线并作差得3x+4y+3x。+4y%=22,
因为点P(xo,)满足3x+4y%=11,所以3x+4y=11,
故点2(x,y)在直线1:3x+4y=1上,故C正确:
对于D,设圆G的半径为r,则r=GC-1=GC-2,
所以GC,=GC+1=oG+1,
设G(m,n),则GC,2=-(oG+1)2=0G+20G+1,
即(m-3)2+(n-4)2=m2+n2+20G+1,
化简可得3m+4n+0G=12,
而点G到直线1的距离d=Bm+4n-山_3m+4n-1川
V32+42
5
因为3m+4n-11=1-0G<0,所以0G-1=5d,即0G=5d+1,故D正确,
12.-2或3/3或-2
13.x2+y2-6x-8y+18=0或(x-3)+(y-4)2=7
4.
【详解】由阿基米德多面体的定义可知,原正方体棱长为2.以正方体的一个顶
点为坐标原点,三条枝所在直线分别为x,少2轴建立空间直角坐标系,
B
A(2,1,0),B1,0,2),F(2,2,1),C(0,1,2),D1,2,2)
设CE=1CB=(亿,-,0),1e[0,小.所以DE=DC+CE=(u-1,-1-1,0,
AF=(0,1,)·
DE-AF
2
所以cos<DE,F>
2+1
22+21+1
DE AF
√2V(2-)2+(2+1)2
4(22+1)
答案第2贞(共6项)
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2+22+1_1
4(22+1)42(22+1)
.1
当入=0时,4+2(2+0)4
1
当元+0时,42(+)42元+)
2
当且仅当1=1时取等号
由对勾函数雀顶以及上述讨论可知划@(DE,c[香引所以cas<DE,在>e兮,马,
设异面直线DE与AF所成角为0,日∈0,]
综上所述,0e听孕
15.【详解】(1)因为B(4,3),C(3,-2),
所以e-子-5,
因为AD是BC边上的高,
所以knkc=-1→km=一了
1
所以商D所在直线的方程为y-1=-(x+2)→x+5y-3=0:
…5分
(2)因为点M(3,1)为边AC的中点,设点C的坐标为(x,y)
3=2tx
所以
2
→C(8,1),
…7分
1+y
1=
2
设在两坐标轴上截距相等的直线方程为y=:或+上=1,
a a
因为直线过点C,所以1=8k或8+上=1,所以k=或a=9,
…11分
aa
8
所以过点C且在两坐标轴上截距相等的直线方程为y=gx或x+y-9=0。
…13分
16【详解】.(I)ABCD为等腰梯形,CE⊥AD,BC⊥CE,
又平面D,EC⊥平面ABCE,平面D,ECn平面ABCE=EC,∴.BC⊥平面D,EC,
又:BCc平面BCD,·平面BCD⊥平面CD,E
…6分
(2)DE⊥EC,.D,E⊥EC,
·平面D,EC⊥平面ABCE,平面D,EC∩平面ABCE=EC,D,E⊥EC,D,EC平面D,EC,
.D,E⊥平面ABCE,又AE,CEC平面ABCE,
D,E⊥AE,D,E⊥CE,故EA,EC,ED,两两互相垂直,
D
以E为坐标原点,EA,EC,ED所在直线分别为x,,z轴,建立空间直角坐标系,
在等腰梯形ABCD中,CE⊥AD,AD=3BC=3,EC=1,∴.CB=l,EA=2,ED=1
∴.A(2,0,0),B(1,1,0),C(0,1,0),D(0,0,1),则
AB=(-1,10),AD=(-2,0,1),CD=(0,-1,),
…9分
设平面80的法向量为月=(k火列,则丽万=0
即
-x+y=0
AD·n=0
-2x+z=0'
取x=1,则y=1,z=2,则m=(1,1,2),
…12分
n·CD
设直线与平面所成角为a,则sina=《cosn,CD,)
CD.
√6√26
答案第3项(共6页)
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所以直线CD,与平面ABD,所成角的F弦值为
…15分
6
17.解法一:
(I)连接AC与BD交于点N,连接MN,因为PAW∥平面BDM,且平面PAC∩平面BDM=MN,PAC平
面PAC,所以PAMN,则
CM CN
CN BC 1
,又因为BC∥AD,
所以
CP CA
NAAD2
则SY=1=CM
CA3 CP
,所以元的值为
…6分
(2)取AD的中点O,连接PO,连接C0,因为△PAD是边长为4的等边三角形,所以PO⊥AD,且
PO=2V3,AO=2,因为平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD⌒平面ABCD=AD,POc平面PAD,
所以PO⊥平面ABCD.又因为ADI/BC,AB⊥BC,所以AB⊥AD
因为8C=4B=方4D,所以8C=2B=4,则10BC.
因为ADIIBC,所以四边形ABCO是矩形,
以O为原点,OC,OD,OP所在直线分别为x,yz轴,建立空间直角坐标系,
则A(0-2,0),B(4,-2,0),C(4,0.0),D(0,2,0),P0,0,25)
=DB=(4,-4,0)DC=(4,-2,0)
CP=(-4.0,2V3)
…9分
丽=c+C-0c+-2,4g5,
3
nDB=4x-4y=0
设n=(x,y,z)为平面BDM一个法向量,则
4V5
n:DM=4x-2y+
3
20
令z=1,则x=y=2√3所以n=(2√5,2√5,1)
…12分
平面ABCD法向量取m=(0,0,1),则
cos(m.n)
n…m1
5
所以平面ABCD与平面BDM夹角的余弦值为
-5
…15分
解法二:
【详解】(1)取AD的中点O,连接PO,连接C0,
因为。PAD是边长为4的等边三角形,所以P0⊥AD,且P0=2√5,AO=2,
因为平面PAD⊥平面ABCD,平面PADO平面ABCD=AD,POc平面PAD,
所以PO⊥平面ABCD
又因为D/aC,ABBC,所以AB1AD因为8C=号B=号4D,所以
BC=2,AB=4,则A0=BC,
因为AD/IBC,所以四边形ABCO是矩形,
D y
以O为原点,OC,OD,OP所在直线分别为x,z轴,建立空间直角坐标系,
则A(0,-2,0),B(4.-2.0,C(40,0),D(0,2.0).P0,025)
设M(xw,yw,2w小,因为CM=1CP,所以(xw-4,yw,2)=-4,0,25),
解得xM=4-4兄,yM=0,zM=2V52,则M(4-42,0,2V5
…3分
设平面BDM的法向量为i=(x,y,z),则DB=(4,4,0),DM=(4-42,-2,2V5入
D81inJD8.i=0∫4x-4y=0
m1月即bm=06-4-2y+25=-0
则
答案第4贞(共6项)
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取y=√31,解得x=√5λ,z=21-1,
则平面BDM的一个法向量i=(V52,V52,21-),
…6分
Pa=(0,-2,-25),因为PA11平面BDM,所以n1PA,即nPi=0,
所以5(-2)+(21-)(-2)=0,即1-3=0,解得=号…9分
平面BDM的法向量元=(25,25,,
平面ABCD的法向量取=(0,0,1),设两面夹角为日,
1
则cos0=
5。所以平面ABCD与平面BDM的夹角的余弦值为是
…15分
18.【详解】(1)设圆心M(0,b),半径为r,
因为圆M与直线V3x+y+2=0相切于点P-√5,).
5.1-b,解得b=2,
所以直线kw=3=-3-0
所以圆心M0,2).所以r=Mr=(5-0+-2=2,
所以圆M的标准方程为x2+(y-2)=4.
…5分
(2)当切线斜率存在时,设斜率为k,
切线方程为y-5=k(x-2),即a-y+(5-2k)=0,
由圆心到切线的距离等于半径得到
0-2+5-2k1=2,
2+1
即13-2k卡2+1,解得k=5
12
所以切线方程为5x-12y+50=0,
…8分
当斜率不存在时直线x=2也是切线。
综上所述,切线方程为x=2或5x-12y+50=0
…10分
(3)由(1)知圆心M(0,2),半径r=2,
圆心到直线1:y=c-3的距离为d=0-2-.5
…12分
k2+1 k2+1
所以AB=2Vr2-d2=2N4-d2,
…14分
因为AMAB的面积S=x1AB1xd=2,
2
即x2v4-d×d=2→d4-d=2,解得d=2
…16分
所以2-9
2
2
所以直线1的方程为y=士6x-3。
…17分
19.【详解】(1)由离散曲率的定义得:
K=1-(LAPB+∠BPC+LAPC,K,=1-(∠PAB+∠BAC+∠PAC.
2π
2π
a0a7+闪87+门d7)片-l=x'Oad7+0a7+v87T-I=Y
2π
因为∠APC+∠PAC+∠ACP=π,同理可得其他三个三角形内角和为π,
答案第5项(共6贞)
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所以K,+K,+,+K。=4-x4r=2:
-2元
…5分
(2)由PA⊥平面ABC,BCC平面ABC,得PA⊥BC,
又AC⊥BC,AC∩PA=A,AC,PAc平面PAC,则BC⊥平面PAC,
由PCc平面PAC,得BC⊥PC,即∠PCB=
2
又=lc+C+o,gl
∠PCA++
解得LPCA=
4
…7分
22
解法1:过点A作AM⊥PC于点M,由BC⊥平面PAC,AMc平面PAC,得BC⊥M,
又BCOPC=C,BC,PCC平面PCB,则AM⊥平面PCB,
因此点A到平面PCB的距离为线段AM的长,
在Ra4CM中,M=ACsin∠PCA=2x5.2,所以,点A到平面PBC的距离为2.…10分
2
/p
解法2:设点A到平面PBC的距离为d,
ePM-2x2-ed=25a-号
则V-ABc=3
31
所以d=√2,即点A到平面PBC的距离为√2.
…10分
解法3:过A作BC的平行线,建立如图所示的空间直角坐标系A-2,
由题意得A0,0,0),P(0,0,2),B(2,2,0),C(0,2,0),CB=(2,0,0),BF=(-2,-2,2),P=(0,0,2)
设平面PBC的法向量i=(x,,2),
即i=0,即
-2x-2y+2z=0
则
c8.n=0'
,令x=0,则y=1,z=1,得万=(0,1,),
2x=0
所以点A到平面PBC的距离d=,_2=5.
…10分
|川2
(i)存在.过A作BC的平行线,建立如图所示的空间直角坐标系A-2,由题意得:
A(0,0,0),B(2,2,0),C(0,2,0),P(0,0,2),G(11,0),
所以C8=(2,0,0),BP=(-2,-2,2),CG=0,-1,0),AC=(02,0),
设B0=1BP(0≤1≤1),则C9=CB+B0=(2,0,0)+(-2,-2,2)=(2-21,-21,22),
设4C与平面c2G所成的角为0,因为cos0=V30,所以sin0=
6
…12分
6
设平面C2G的法向量n=(x,,z)、
=0,即2-2-2y+2=0,
则
CGn=0,x-=0.
令x=1,则片=1,z1=21-1,得元=(亿,1,21-1)
…14分
则血0=k(cAC同
AC·i
12刘
6
2V22+22+(22-1)26
整理得4以-1=0,解得:A=
…16分
所似西-亚-(分》
所以p=
…17分
2
答案第6贞(共6页)
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