内容正文:
2026-2027学年度上学期(10月)高二数学试题
第1卷(选择题,共58分)
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是
符合题目要求的。)
1.己知向量a=1,2,1)与i=(m,n,-3)共线,则m-n=(
A.3
B.9
C.-3
D.-9
2.已知直线1的斜率为V3,在x轴上的截距为2
,则直线1的方程为()
3
A.y=√3x+2
B.y=v3x-2
C.y=3x+2
.1
D.y=-V5x+2
3.已知两个不共线的向量,g,且=名+16,BC=38+4e,C而=2g-76,若4,B,
D三点共线,则1的值为()
A.
4.已知△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若直线I与直线的方程分别为
xsin C+gy+b=0与ax-ysin A+sinB=0,则直线l与l2的位置关系是()
A.重合
B.平行
C.垂直
D.不确定
5.已知点A(2,3),B(-3,-2),若直线c-y+1-k=0与线段AB相交,则k的取值范围是(
A月2
3
B.(0,U[2,+o)
C.(-oo,l]U[2,+o∞)
D.[1,2]
6.已知直三棱柱ABC-4BG中,B14C,MB=4C=4=1,那么异面直线RC与48
所成角的余弦值为(
A号
B.v15
C.v10
D.V30
10
10
7.在棱长为1的正四面体S-ABC中,SG⊥平面ABC于G,O是SG的中点,则下列结论错
误的是(
A.O4.OB=0
B..oc=-名
c.0A.0s=-1
6
D.0G-(04+0B+Oc)
高二数学共4页第1页
8.在三棱锥A-BCD中,BD=AC=V13,BC=AD=V10,AB=CD=√5,AB中点为M,
点N为棱CD上的动点,当.M取最小值时,线段DN的长度为(
)
4霜5
B.20V5
c.05
D.5
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。全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分。)
9.关于空间向量,以下说法正确的是(
A已知a=(Q,L).5=(Q0-,则a在6上的投影向量为[0-2》
B.已知两个向量a=(1,m,3),b=(5,-1,n),且a∥b,则mn=-3
c.设{ā,6,c是空间中的一组基底,则{a+6,6,c也是空间的一组基底
D。若对空间中任意一点0,有O丽-号01+写05+0C,则R,4以,C四点共面
3
10.下列说法正确的是()
A。直线x-)-2=0的倾斜角为子
B.直线x-y-2=0与两坐标轴围成的三角形的面积是2
C.过点(1,4)的直线在两坐标轴上的截距之和为0,则该直线方程为x-y+3=0
D.过(,4小(6%)两点的直线方程为)=4=x-」
。-4x。-1
11.如图,正方体ABCD-ABCD的棱长为3,E,F分别为棱BB,DD上的点,且
B5-号B,DF=号D0,平面r与棱CG交于点G若点P为正方体内部(含边界)的点,
满足P=AE+4AF,,4∈[0,],则()
D
A
B
A.点P的轨迹为四边形AEGF及其内部
B.当2=1时,点P的轨迹长度为√0
C.当=0=方时,A14W
D.当“=)时,直线P与平面ABCD所成角的正弦值的最大值为V2
11
高二数学共4页第2页
第川卷(填空、计算题,共92分)
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分。)
12.已经向量a=(1,0,1),b=(0,1,1),c=(1,1,0)则(a+b)·(c-b)=
13.若直线1经过点P(1,2),且点A(2,3),B(0,-5)到直线1的距离相等,则直线1的方程为
14.已知正四面体ABCD中,AB=1,M是BC的中点,延长DA至D,使得DA=AD,点N
在线段AD上(不包含端点),则直线AM与CN夹角的余弦值的取值范围为
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.(13分)已知空间三点A(-2,0,2),B(-1,1,2+2t),C(-3,,4),设ā=AB,b=AC.
(I)若A,B,C三点共线时,求t的值:
(2)若0时,当向量ka+b与a-26互相垂直,求k的值.
l6.(15分)已知直线(1-ax+(1+a)y+3a-3=0(a∈R)
(1)求证:直线经过定点,并求出定点P;
(2)经过点P有一条直线l,它夹在两条直线1:2x-y-2=0与2:x+y+3=0之间的线段恰
被P平分,求直线1的方程.
17.(15分)如图所示,已知正方形ABCD和矩形ACEF所在的平面互相垂直,AB=√2,
AF=1,M是线段EF的中点.
(I)求证:AM∥平面BDE:
(2)求证:AM⊥平面BDF.
高二数学共4页第3页
18.(17分)如图,在三棱台ABC-ABC,中,AA⊥平面ABC,∠BAC=120°,
AB=AC=3AB=3,LA=2,D是棱AC的中点,E为棱BC上一动点
诺运=西,证明:MBW平面GDB:
(2)是否存在E,使平面CDE⊥平面AABB,?若存在,求此时AB,与平面CDE所成角的正
弦值:若不存在,说明理由
19.(17分)如图,平面直角坐标系下△ABC三边所在的直线方程为:
B:y=-
3E-l4C:y=V5x+3,BC:x=V5,AB,AC与y轴分别交于点E,F,BC与x轴交于点
D.将坐标平面沿y轴翻折,P为翻折过程中A的轨迹上的动点,设二面角P-EF-D大小为O.
渚0=受求平面PEF与平面PBC的夹角:
(2)若PC=V6PB,求cos0
高二数学共4页第4页2026-2027学年度上学期(10月)高二数学试题答案
题号
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
D
C
B
D
B
B
BC
AB
题号
11
答案
ABD
1.A
因为瓜6英线,所以婴号子,所以m=3,A=6,所以mm=3.
故选:A
2.B
~直线1在x轴上的截距为2
,…点
2
3,0
在直线1上,
3
又直线I的斜率为√5,∴根据点斜式方程得y=V3x-
故选:B
3.D
AB=e+e,,BC=3e+4e,,CD=2e-7e,,
所以BD=BC+CD=3e+4e,+2e-7e2=5e-3e2,
因为A,B,D三点共线,所以存在实数k,使得AB=kBD(k≠O):
e +e =k(5e-3e,)=5ke-3ke,,
因为向量6,2不共线,
1=5k
k=
5
所以
1=-3k’解得:
九=一
故选:D
4.C
配知得西条线的器率影分别为kC,飞“因为△B中品C所议k飞中L,所
sin A4
以直线与2垂直,
故选:C
答案第1页(共12页)
5.B
直线kx-y+1-k=0恒过点P(1,I),
则直线A斜率2.直线B斜车34
-2-13
若直线:-y+1-k=0与线段AB相交,结合图象得k的取值范围是(0,U[2,+切).
故选:B.
p
6.D
因为直三棱柱ABC-AB,C中,AB L AC,故AB,AC,AA两两垂直,
以A为坐标原点,AB,AC,AA所在直线分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,
则B(1,0,2),C(0,1,0),A(0,0,2),B(1,0,0),
A
C
B
A
B
x
设BC与AB所成角大小为0,
答案第2页(共12页)
则cos0=cos(B,C,4B
BC4B(-1,1-2)(10,-2_3-30
B,C4EV+1+4x1+46xV510
故选:D
7.B
如下图所示:
O
B
在正四面体SABC中,SG⊥平面ABC于G,则G为等边三角形ABC的中心,
且4G=1-15
2sinπV53,AG1BC,
因为SG⊥平面ABC,AGC平面ABC,所以,SG⊥AG,
则SG=VSA2-AG
6
3
3
以点G为坐标原点,CB、AG、G不的方向分别为x、y、z轴的正方向建立如上图所示的空间直角坐标
系,
oeao0小-小gd小小sa图
对于A选项,
以.o-09g(-0:以.oi10A:
对于B选项,
9心(
所以,
36
对于C选项,
04.05=0+0-6.6.-,C对:
66
6
答案第3页(共12页)
对于D选项,OA+OB+0C=(
5}g
a-9}-a-9-0c,啡ac-oi0s,a网D对
故选:B.
8.B
如图所示,将三棱锥A-BCD补全为长方体,设长方体的长宽高分别为a,b,c,
[a2+b2=13
[a=2
则有b2+c2=10,解得b=3,
a2+c2=5
c=1
如图,以点D为原点建立空间直角坐标系,
则43a.co2.Ba20.Daao.3》
设DN=DC,∈[0,1,则N(0,22,),
故N=(32-.=(3,2-1-
所以Nw=9+2a2a-*--》=5-+9
则当元=乙时,NM取得最小值,
20
此时DW=
DC=7
0
5
N-
D
B
故选:B
9.BC
对于A,因为a=(0,11),6=(0,0,-1),所以ā.b=-1,=1,
答案第4页(共12页)
所以a在6上的投影向量为66=-万=(0,0,),故A错误;
对于B,因为a∥6,所以a=b(2≠0)
1=5
因为a=(1,m,3),b=(5,-l,n),所以m=-元,
3=n
解得m=一5所以mn=-3,故B正确:
n=15
对于C,设{a,b,c是空间中的一组基底,则a,b,c不共面,
假设a+b,b,c共面,则a+b=xb+y心,显然无解,所以ā+b,b,c不共面,
则{a+b,b,}也是空间的一组基底,故C正确:
对于D,OF=o1+o5+0C,但5:吕t1,则r4队C四点不共面,放D错误
3
4
234121
故选:BC
10.AB
对于A,直线x-y-2=0的斜率为k=1,其倾斜角为元,A正确:
对于B,直线x-y-2=0交x,y轴分别于点(2,0),(0,-2),
咳直线与坐标轴围成三角形面积为S=)x2×2=2,B正确
对于C,过点(1,4)与原点(0,0)的直线y=4x在两坐标轴上的截距都为0,符合题意,
即过点(1,4)且在两坐标轴上的截距之和为0的直线可以是直线y=4x,C错误:
对于D,当-6的白线或百%=1时的直俊发不能用手名表示浙,D洁误
故选:AB
11.ABD
对于A中,取CG上一点瓜,使得CHCC,连接z,m,B
可得AF//BH且AF=BH,GE/IBH且GE=BH,
所以四边形AFHB和四边形BHGE是平行四边形,所以AF IIEG,AF=EG,
所以四边形AEGF为平行四边形,
答案第5页(共12页)
因为AP=AE+4AF,由空间向量基本定理可知,所以P在四边形AEGF内(或边界上),所以A正确;
对于B中,当元=1时,AP=AE+μAF,所以AP-AE=uEG,即EP=EG,
所以P在线段EG上,点P的轨迹长度为线段EG的长,所以EG=AF=√O,所以B正确:
对于C中,当2=04=时,可得点P为线段AP的中点,
以D为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,
则4aao.Faa.E(,3)4(60.可得严侵0》
则-(30)4-(30》可相4-号2*0,
所以AF⊥AP不成立,所以C错误;
对于D中,当μ=时,AP=AE+AF,分别取AE,EG的中点M,N,
2
连接w,P布线段w,M[3时》N引
由m=a0≤a≤.可得P怎aa+》
.1
平面0CD的-个法向餐为m=@Q小.P=气多3aa+》】
设AP与平面ABCD所成的角为O,
1
AP.m
a+"
所以sin0=os(,m
2
AF网
)
设t=
1
2a+1
因为a小背
则a=
11
2121
代入可得sin8=
V18t2-18t+10
当1-2时,直线A与平面ABCD所成角的正法伯的最大值为
所以D正确.
11
故选:ABD
2孙
D
A
B
M-
D
E
12.
-1
答案第6页(共12页)
13.4x-y-2=0或x=1
4(
如图所示,
D
B
可设AN=DA,1∈(O,),选取{AB,AC,AD}为基底,
由题意知AB=AC2=AD2=1,BAC=4C4D=D.B=1x1×)-
22
(CN-C+c0),
从面w0=4C-0B-4-C0=-子
1wB+4G-a+aC+2c-2m=5,
2
1CWF仁Ac-1AD例=VAC+AD+24C.AD=V+元+1,
3
AM.CNI
所以cos(AM,CN)IAM-ICN5.P+元+
2
+因为e@0,所以(得》
设1
而2=21子因为
3
2
2
1eox,c水5++
3
,.7574
+4
2
V42-t
-片则任引
所以cos(4M,CWK
2
1
2
3「1.4+42V4n2-4w+4n842
4-+7
答案第7页(共12页)
故直线AM与CN夹角的余弦值的取值范围为
5V7
6’3
故答案为:
6’3
15.(1)由题设a=AB=(-1,1,2+2)-(-2,0,2)=(1,1,2),
6=AC=(-3,4,4)-(-2,0,2)=(-1,1,2)
由A,B,C三点共线,知AB∥AC,t=-1.
(2)因为ka+b=(k,k,0)+(-1,0,2)=(k-1,k,2),
ka-2b=(k,k,0)-(-2,0,4)=(k+2,k,-4),
因为向量a+6与a-2b互相垂直,(kā+b(ā-2)=0
即(k-1,k,2)(k+2,k,4)=(k-1)(k+2)+k2-8=0.
即2k2+k-10=0,所以k=-或k=2.
16.(1)证明:将直线1的方程改写为(-x+y+3)a+(x+y-3)=0,
令-x+y+3=0,且x+y-3=0,
两式联立,解得x=3,y=0,
所以直线过定点P(3,0):
(2)设直线1夹在直线(,12之间的部分是AB,且AB被P(3,0)平分,
设点A,B的坐标分别是(x,片),(x2,2),
则有x+x2=6,+2=0,
又A,B两点分别在直线,12上,
所以2x1-1-2=0,x2+y2+3=0,
由以1个式了餐得子号男台即传9)
所以直线AB的方程为8x-y-24=0.
答案第8页(共12页)
17.(1)建立如图所示的空间直角坐标系,设AC∩BD=N,连结NE
B
(g小w(要别
∴.NE=AM且NE与AM不共线.NE∥AM
,NEC平面BDE,AM平面BDE,.AM∥平面BDE.
D(√2,0,0),F(V2,2,1),∴DF=(0,√2,1),
∴.AM·DF=O,.AM⊥DF同理AM⊥BF又DF∩BF=F,∴.AM⊥平面BDF
18.(1)因为A4⊥平面ABC,
如图,以A为原点,以AC、AA的方向分别为x、z轴的正方向建立空间直角坐标系,
o小cao、4iaa2小A小ca2、nga0
因为cE-c,改点a6e小则e-ha小5o0
答案第9页(共12页)
a-3=-3
2
解得6=
则E
3V3
则3b=
2
2'2
c=0
c=0
发T面G0e的法为i=(,.因为-(号a2DE-090
n-DG=25+2a=0
所以
ni-DE=3
令x=4,得n=(4,0,1).
2当-0
2
所以瓜日=号×4+0+2x1=-0,
因为AB¢平面CDE,所以,AB∥平面CDE
(2②)存在,MB与平面CDE所成角的正弦值为1
,理由如下:
65
设平面AABB,的法向量为m=(x2,y2,2)
因为AA=(0,0,2),AB=
m·A4=2z2=0
所以
8:子+9-0%-小相m
殿E-00ss.则50小
设平面CDE的法向量为i=(x,y,z),
因-(兮2E-目
1
i-DC=-2+2z=0
所以
假设平面CDE⊥平面AABB,则m-u=0.
由m4=32+32-1=0,解得元=,所以元=
(313
6
6’224
设AB,与平面CDE所成的角为O,
答案第10页(共12页)
3
AB,·d
则sin0=cosAB,d=
4
613
AB团
65
83
所以存在E,使平面CDBL平面AABB,此时AB与平面CDE所成角的正弦值为3
65
19.(1)在平面直角坐标系下由各边方程可知BC⊥AD,BCEF,
且A-3,0),B(V5,-2),C(3,6,D(3,0
在空间图形中,因为EFIIBC,EFa平面PBC,所以EF∥平面PBC
设平面PEF∩平面PBC=I,则P∈I且EF∥IlBC
因为EF⊥OD且EF⊥OP,OP⌒OD=O,
所以EF⊥平面POD,所以I⊥平面POD
所以∠POD为二面角P-EF-D的平面角,所以∠POD=0=严
又因为OP=OD,所以△POD是等腰直角三角形,
所以∠OPD<号∠OPD为平面PEF与平面PBC的夹角
所以平面PEF与平面PBC的夹角∠OPD=T
(2)由题可得,EF⊥AD,以AD为x轴,EF为y轴,垂直于平面ABC的方向为z轴,建立如图所示空
间直角坐标系O-xz,
D
E
则A-V5,0,0),B(3,-2,0,C(3,6,0D(5,0,0
由题可知点P在xOz平面内,设P点坐标为(a,0,b),
则a2+b2=0P2=3①
因为PC=V6PB,所以PC2=6PB2,
即a-+6+8=6a-5+(-2+]2
由①2解得a-3
5
答案第11页(共12页)
所以Pm=(a-5+8=6-25a-号.
由(1)得∠POD为二面角P-EF-D的平面角,所以∠POD=0
在△P0D中,由余弦定理得cos00P+0D2-PD23+3-12
5
3
2×OP×OD2x√3x55
答案第12页(共12页)