内容正文:
(
………………○………………
外
………………○………………
装
………………○………………
订
………………○………………
线
………………○………………
) (
………………○………………
内
………………○………………
装
………………○………………
订
………………○………………
线
………………○………………
) (
密封线内不准答题
)
(
………………○………………
内
………………○………………
装
………………○………………
订
………………○………………
线
………………○………………
………………○………………
金
………………○………………
成
………………○………………
学
………………○………………
校
………………○………………
…
学号
:
______________
姓名:
_____________
班级:
_______________
考号:
___________________
_
座位号
:
__
)
2026—2027学年度第一学期第一次质量检测试题
高二年级 数学科目
(命题人: 审题人: )
答卷注意事项:
1、 学生必须用黑色(或蓝色)钢笔、圆珠笔或签字笔在试卷上答题。
2、 填涂答题卡必须使用2B铅笔填涂。
3、 答题时字迹要清楚、工整
4、 本卷共19小题,总分为150分。
一、选择题: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.已知直线的倾斜角为,且经过点,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
2.已知,均为空间单位向量,它们的夹角为60°,那么等于( )
A. B. C. D.4
3.直线与间的距离为( )
A. B. C. D.
4.已知经过点的平面的一个法向量为,则点到平面的距离为( )
A. B.3 C. D.4
5.已知O为平面外一点,A,B,C,P四点共面,且任意三点不共线,若,则m的值为( )
A. B. C. D.
6.已知,若三个向量不能构成空间的一个基底,则实数等于( )
A.6 B.5 C. D.
7.如图,在斜三棱柱中,为的中点,为靠近的三等分点,设,则用表示为( )
A. B.
C. D.
8.设,则“”是“直线:与直线:平行”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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.下列说法正确的是( )
A.直线必过定点
B.过点且在,轴截距互为相反数的直线方程为
C.已知直线与直线平行,则平行线间的距离是1
D.若直线:与直线:互相平行,则实数或3
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,在棱长为1的正方体中,点P为线段上的动点,则下列说法错误的是( )
A.不存在点P,使得
B.的最小值为
C.当时,
D.当时,上存在点M,使得,则
三、填空题;本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知空间向量,若,则_____.
13.若直线与平行,则______.
14.经过点的直线与连接两点的线段总有公共点,则直线的斜率的取值范围为__________.
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).已知直线与直线互相垂直且交于点.
(1)求的值及点的坐标;
(2)若过点的直线在两坐标轴上的截距互为相反数,求的直线方程.
16.(15分)已知点,,.
(1)求直线的斜截式方程;
(2)若,,三点共线,求的值;
(3)若,求中边上的中线所在直线的方程,并将其化成一般式.
17.(15分)如图,在空间四边形中,,点为的中点,设.
(1)试用向量表示向量;
(2)若,求的值.
18.(17分)如图,在直三棱柱中,分别为线段的中点.
(1)求;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
19.(17分)如图,在三棱锥中,,,为的中点.
(1)证明:平面;
(2)若点在棱上,且二面角为,求与平面所成角的正弦值。
第7页(共8页) 第8页(共8页)
第1页(共8页) 第2页(共8页)
学科网(北京)股份有限公司
$
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
C
A
C
D
A
A
AC
BC
题号
11
答案
AD
1.A
【分析】根据直线的倾斜角求出直线的斜率,再利用点斜式求直线方程.
【详解】因为直线的倾斜角为,所以直线的斜率,
又因为直线过点,所以直线的方程为,
整理有:
故选:A
2.C
【分析】根据,展开后根据空间向量的数量积公式计算即可得到结果.
【详解】由题意可得,
.
故选:C
3.C
【详解】将直线化为,其与,
则这两条平行直线间的距离为:.
4.A
【分析】根据空间向量点到面的距离公式直接进行求解即可.
【详解】因为,,所以,
点在平面内,点在平面外,
平面的一个法向量为,
所以点到平面的距离为.
故选:A
5.C
【分析】根据平面向量基本定理的推论计算即可.
【详解】因为A,B,C,P四点共面,则根据平面向量基本定理可知,
,则,
整理得,其中,系数和为1,
故由,可知,解得
6.D
【详解】根据题意,得到存在实数使得,列出方程组,即可求解.
【分析】三个向量不能构成空间基底,即共面,即存在实数,使,
所以,
所以,解得.
7.A
【分析】根据空间向量的加法、减法运算得解.
【详解】
故选:A
8.A
【分析】充分必要条件的判定,第一步正向判断充分性,第二步逆向判断必要性.
【详解】当时,直线:,直线:,斜率相等都为,所以两直线平行,即充分性成立;当直线:与直线:平行时,直线的斜率在时不存在,而此时直线的斜率存在,即不满足,由两直线平行斜率相等得或,所以不必要.
故选:A.
9.AC
【分析】将直线整理为求出定点后可判断A;分截距为0和截距不为0两种情况讨论得到直线方程后判断B;
根据平行条件求出后利用平行线距离公式判断C;根据平行条件求后判断D.
【详解】对于A,将直线方程整理为,令,解得
,所以直线过定点,A正确;
对于B,当直线在,轴截距为0时,此时直线方程为;
当直线在,轴截距不为0时,设直线方程为,又直线过,所以,
解得,所以直线方程为,B错误;
对于C,由平行条件可得,解得,直线可化为,
所以距离,C正确;
对于D,由得,解得或;
当时,:,:即,此时两直线重合,不符合题意;
当时,:,:,符合题意,D错误.
10.BC
【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.AD
【分析】建立空间直角坐标系,用参数表示线段上动点的坐标,将立体几何问题转化为向量坐标运算;对垂直关系选项A、C,通过计算对应向量的点积是否为 0,判断线线垂直是否成立;对选项B向量数量积最值问题,将点积表示为参数的二次函数,利用二次函数对称轴求最小值;对选项D,设出点坐标,代入向量夹角余弦公式列方程,求解并验证选项结论.
【详解】以为原点,分别以所在直线为轴建立空间直角坐标系,正方体棱长为 1,
则,,,,,
设(),则的坐标为.
选项 A , , ,
故,令,
解得,即存在点使得,因此A错误;
选项 B ,, ,
这是开口向上的二次函数,对称轴为,
当时,取得最小值为,因此B正确;
选项 C,当时,, ,
即,故,因此 C正确;
选项 D,设在上,(),
则,,,
所以,
令,平方化简得,即,因此D错误.
12.
【分析】根据条件,利用向量垂直的坐标表示,即可求解.
【详解】因为,,
则,解得,
故答案为:.
13.或
【分析】由直线平行的条件求解参数,再将参数代入直线验证即可.
【详解】根据两直线平行,得,解出或.
当时,直线,,此时与平行;
当时,直线,,此时与平行.
14.
【分析】根据题意,利用斜率公式,求得直线的斜率,进而求得直线的斜率的取值范围.
【详解】如图所示,由点和,
可得,
要使得过点的直线与连接两点的线段总有公共点,则满足或,
所以直线的斜率的取值范围为
15.(1),.
(2)或.
【分析】(1)先利用直线可求出,再列出两直线相交方程组,即可求解;
(2)根据题意可得直线的斜率显然存在且不为,可设,从而可求出相应的截距,即可求解.
【详解】(1)由题得,所以,解得,
所以,即.
由方程组解得
所以点的坐标为.
(2)直线的斜率显然存在且不为,设,
令,得,令,得,所以.
化简得,解得或,
所以直线的方程为:或.
16.(1)
(2)5
(3).
【分析】(1)首先根据两点坐标求直线斜率,再代入点斜式方程整理为斜截式即可;
(2)利用点C在直线上,将C点坐标代入方程求解;
(3)首先利用中点坐标公式求出AB边的中点坐标,再根据两点坐标求该直线的斜率,写出点斜式方程后整理为一般式即可.
【详解】(1)因为,
所以直线的方程为,即.
(2)若,,三点共线,则点在直线上,
所以点的坐标满足方程,则.
(3)由题意得线段的中点为.
若,则,则,
所以边上的中线所在直线的方程为,即.
17.(1)
(2)0
【分析】(1)将放在三角形或多边形中利用向量的线性运算法则表示即可;
(2)将均用基底表示出来,再运算即可.
【详解】(1)因为点E为的中点,
所以.
(2)因为,
所以
.
18.(1)
(2)
【分析】(1)以为原点,分别为轴建立空间直角坐标系,写出向量坐标,进而求解即可;
(2)分别求出平面与平面的法向量,利用空间向量法求解即可.
【详解】(1)以为原点,分别为轴建立空间直角坐标系,
则,,
所以,
因此;
(2)因为在直三棱柱中,所以平面的法向量为,
设平面的法向量为,
因为,
所以,令,则,
所以平面的法向量为,
所以
平面与平面夹角的余弦值为.
19.
(1)因为,为的中点,
所以,且.
连结.
因为,所以为等腰直角三角形,
且 ,由知.
由,,平面知,平面.
(2).
【分析】(1)根据等腰三角形性质得PO垂直AC,再通过计算,根据勾股定理得PO垂直OB,最后根据线面垂直判定定理得结论;
(2)方法一:根据条件建立空间直角坐标系,设各点坐标,根据方程组解出平面PAM一个法向量,利用向量数量积求出两个法向量夹角,根据二面角与法向量夹角相等或互补关系列方程,解得M坐标,再利用向量数量积求得向量PC与平面PAM法向量夹角,最后根据线面角与向量夹角互余得结果.方法二:通过作垂线构造二面角的平面角,再利用体积法求点到面的距离,最终转化为线面角的正弦值.方法三:构造线面角定义所需的垂线,直接求出线面角的正弦值.方法四:先找出点C到平面PAM的垂足T,再利用二面角的平面角关系直接求出垂线长度,最后在直角三角形中计算线面角正弦值.
【详解】(1)略
(2)[方法一]:
如图,以为坐标原点,的方向为轴正方向,建立空间直角坐标系 .
由已知得 ,
取平面的法向量.
设,则.
设平面的法向量为.
由得 ,
可取,
所以 .
由已知得 ,
所以 .解得(舍去), .
所以 .
又 ,所以 .
所以与平面所成角的正弦值为.
[方法二]:
由(1)知平面,可得平面平面.
如图5,在平面内作,垂足为N,则平面.
在平面内作,垂足为F,联结,
则,故为二面角的平面角,即.
设,则,在中,.
在中,由,得,则.
设点C到平面的距离为h,
由,得,解得,
则与平面所成角的正弦值为.
[方法三]:
由(1)知平面,可得平面平面.
如图6,在平面内作,垂足为N,则平面.
在平面内作,垂足为F,联结,则,
故为二面角的平面角,即.
同方法二可得.
在中,过N作,在中,过N作,垂足为G,联结.
在中,.
因为,所以.
由平面,可得平面平面,交线为.
在平面内,由,可得平面,
则为直线与平面所成的角.
设,则,
又,所以直线与平面所成角的正弦值为.
[方法四]:
如图7,取的中点H,联结,则.
过C作平面的垂线,垂足记为T(垂足T在平面内).
连结,则即为二面角的平面角,即,得.
联结,则为直线与平面所成的角.
在中,,所以.
【整体点评】(2)方法一:根据题目条件建系,由二面角的向量公式以及线面角的向量公式硬算即可求出,是该类型题的通性通法;
方法二:根据三垂线法找到二面角的平面角,再根据等积法求出点到面的距离,由定义求出线面角,是几何法解决空间角的基本手段;
方法三:根据三垂线法找到二面角的平面角,再利用线面角的等价转化,然后利用定义法找到线面角解出,是几何法解决线面角的基本思想,对于该题,略显麻烦;
方法四:直接根据二面角的定义和线面角的定义解决,原理简单,计算简单,是该题的最优解.
答案第1页(共2页)
答案第1页(共2页)
学科网(北京)股份有限公司
$