内容正文:
合肥中锐学校2026-2027学年上学期十月阶段性检测
高二数学
制卷入:刘志荣 满分:150分 时间:150分钟
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. 在空间直角坐标系中,点是点在坐标平面内的射影,则的坐标为( )
A. B. C. D.
2. 直线与直线的距离为( )
A. 1 B. C. D.
3. 已知直线过,两点,且,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
4. 若为圆的弦的中点,则直线的方程是( ).
A. B.
C. D.
5. 过点引直线,使,两点到直线的距离相等,则这条直线的方程是( )
A. B.
C. 或 D. 或
6. 已知、、三点不共线,点在平面外,点满足,则当点、、、四点共面时,实数( )
A. B. C. D.
7. 四棱锥中,,则这个四棱锥的高为( )
A. B. C. D.
8. 在棱长为2的正方体.中,点P满足且,则下列说法错误的是( )
A. 若,则平面
B. 若,则
C. 若则到平面的距离为
D. 若时,直线与平面所成角为,则
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. 已知直线,则( )
A. 恒过点 B. 若,则
C. 若,则 D. 当时,不经过第三象限
10. 已知向量,,则下列说法不正确的是( )
A. 向量与向量共面
B. 向量在向量上的投影向量为
C. 若两个不同的平面的法向量分别是,则
D. 若平面的法向量是,直线的方向向量是,则直线与平面所成角的余弦值为
11. 如图,在平行六面体中,以顶点A为端点的三条棱长都是1,且它们彼此的夹角都是60°,M为与的交点,若,则下列正确的是( )
A. B.
C. 的长为 D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设,向量,且,则______.
13. 已知点在圆内,则实数m的取值范围是__________.
14. 设直线与直线的交点为P,则P到直线的距离的最大值为____________.
四、解答题:本题共5小题,共60分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知向量,,.
(1)当时,求实数x的值;
(2)若向量与向量,共面,求实数x的值.
16. 在平面直角坐标系中,、、.
(1)求的面积;
(2)判断、、、四点是否在同一个圆上?并说明理由.
17. 已知直线l过点.
(1)若直线l在x轴上的截距是在y轴上的截距的2倍,求直线l的方程;
(2)已知的一个顶点为,边上的中线所在的直线方程为,边上的高所在的直线方程为.求所在直线的方程.
18. 如图,在四棱锥中,平面,,,,,点E为的中点.
(1)证明:平面;
(2)求点到直线的距离;
(3)求直线与平面所成角的正弦值.
19. 如图,在长方体中,,,点E在棱AB上移动.
(1)求证:.
(2)当点E为棱AB的中点时,求点E到平面的距离.
(3)在棱AB上是否存在点M,使平面与平面AMC所成的角为?若存在,求出AM的值;若不存在,请说明理由.
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合肥中锐学校2026-2027学年上学期十月阶段性检测
高二数学
制卷入:刘志荣 满分:150分 时间:150分钟
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. 在空间直角坐标系中,点是点在坐标平面内的射影,则的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据已知条件可得出点的坐标.
【详解】在空间直角坐标系中,点是点在坐标平面内的射影,
则点的坐标为.
故选:A.
2. 直线与直线的距离为( )
A. 1 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用平行线的距离公式求距离即可.
【详解】由,显然与平行,
所以它们的距离为.
故选:D
3. 已知直线过,两点,且,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先利用斜率公式求得直线的斜率,结合,求得,得到,即可求解.
【详解】因为直线过,两点,可得,
又因为,所以,可得,
设直线的倾斜角为,则,因为,所以,
所以直线的倾斜角为.
故选:A.
4. 若为圆的弦的中点,则直线的方程是( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由垂径定理可知,,可得直线斜率,及直线方程.
【详解】由圆,得,
,
由垂径定理可知,
所以直线斜率满足,即,
所以直线的方程为:,即,
故选:D.
5. 过点引直线,使,两点到直线的距离相等,则这条直线的方程是( )
A. B.
C. 或 D. 或
【答案】D
【解析】
【分析】就直线与平行或过的中点可求直线的方程.
【详解】若过的直线与平行,因为,
故直线的方程为:即.
若过的直线过的中点,因为的中点为,此时,
故直线的方程为:即.
故选:D.
6. 已知、、三点不共线,点在平面外,点满足,则当点、、、四点共面时,实数( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设,利用空间向量的基本定理可求出的值.
【详解】因为、、三点不共线,点在平面外,点满足,
设,
由题意可知、、不共面,所以,故.
故选:A.
7. 四棱锥中,,则这个四棱锥的高为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】求出平面的法向量,计算法向量与的夹角得出与平面的夹角,从而可求出到平面的距离.
【详解】解:设平面的法向量为,,,则,
,令可得,,即,2,,
,
设与平面所成角为,则,
于是到平面的距离为,即四棱锥的高为.
故选:.
【点睛】本题考查了空间向量在立体几何中的应用,属于基础题.
8. 在棱长为2的正方体.中,点P满足且,则下列说法错误的是( )
A. 若,则平面
B. 若,则
C. 若则到平面的距离为
D. 若时,直线与平面所成角为,则
【答案】B
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,然后利用向量平行、向量垂直的坐标表示、以及空间向量夹角的余弦公式、线面角等知识逐项判断计算即可.
【详解】以为原点,所在直线为轴建立空间直角坐标系,如图所示.
则,
所以.
因为,所以,所以.
对于A:
因为,设平面的法向量为,
则满足,则有,令,
则,所以.
因为,,
所以,所以与平面的法向量垂直,
所以与平面平行,所以A正确;
对于B:
因为,,
所以,所以不垂直,所以B错误;
对于C:
因为,设平面的法向量为,
则满足,则有,令,
则,所以.
所以.
所以点到平面的距离为,所以C正确;
对于D:
由C可知,,
所以直线与平面所成角.
因为,所以,
因为,当时,.
当时,,根据基本不等式的性质可得
,当且仅当时等号成立.
所以,所以,
综上可知,所以D正确.
故选:B.
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. 已知直线,则( )
A. 恒过点 B. 若,则
C. 若,则 D. 当时,不经过第三象限
【答案】BD
【解析】
【分析】对于选项A,将直线的方程化为,再由可求得定点;
对于选项B,通过斜率相等可以求解;
对于选项C,通过斜率之积等于可以求解;
对于选项D,将直线化为斜截式,再根据斜率和截距建立不等式可以求解.
【详解】直线,则,
由,得,所以恒过定点,所以A错误;
由可得:,所以,B正确;
由可得:,,所以C错误;
由,当时,,不过第三象限;
当时,,不过第三象限,只需要,解得,
所以的取值范围为,所以D正确;
故选:BD.
10. 已知向量,,则下列说法不正确的是( )
A. 向量与向量共面
B. 向量在向量上的投影向量为
C. 若两个不同的平面的法向量分别是,则
D. 若平面的法向量是,直线的方向向量是,则直线与平面所成角的余弦值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据空间向量的基本定理,可判定A错误;根据投影向量的求法,可判定B正确;根据,可判定C错误;根据线面角的空间的向量求法,可判定D错误.
【详解】对于A中,设,可得,
此时,方程组无解,所以向量与向量不共面,所以A错误;
对于B中,由向量,
可得向量在向量上的投影向量为,所以B正确;
对于C中,若两个不同的平面的法向量分别是,
因为,所以与不垂直,所以平面与平面不垂直,所以C错误;
对于D中,若平面的法向量是,直线的方向向量是,
设直线与平面所成角为,其中,则,
所以,所以D错误.
故选:ACD.
11. 如图,在平行六面体中,以顶点A为端点的三条棱长都是1,且它们彼此的夹角都是60°,M为与的交点,若,则下列正确的是( )
A. B.
C. 的长为 D.
【答案】BD
【解析】
【分析】AB选项,利用空间向量基本定理进行推导即可;C选项,在B选项的基础上,平方后计算出,从而求出;D选项,利用向量夹角的余弦公式进行计算.
【详解】根据题意,依次分析选项:
对于A选项,,A错误,
对于B选项,,B正确:
对于C选项,,则,
则,C错误:
对于,则,D正确.
故选:BD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设,向量,且,则______.
【答案】
【解析】
【分析】利用空间向量垂直、平行的坐标表示求出的值,再计算的模长即可.
【详解】,,解得.
,,解得.
则,,.
.
13. 已知点在圆内,则实数m的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据二次方程表示圆以及点在圆内,列出不等式,即可求得答案.
【详解】由于圆,即,
故满足,则;
又点在圆内,故,
即,解得,
综上所述可知,
故答案为:
14. 设直线与直线的交点为P,则P到直线的距离的最大值为____________.
【答案】
【解析】
【分析】先求出的坐标,再求出直线所过的定点,则所求距离的最大值就是的长度.
【详解】由可以得到,故,
直线的方程可整理为:,故直线过定点,
因为到直线的距离,当且仅当时等号成立,
故,
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共60分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知向量,,.
(1)当时,求实数x的值;
(2)若向量与向量,共面,求实数x的值.
【答案】(1)或.
(2).
【解析】
【分析】(1)由空间向量的坐标运算,建立方程,求解即可;
(2)设,根据空间向量的坐标线性运算建立方程组,求解即可.
【小问1详解】
解: ,
因为,所以,即,解得或;
【小问2详解】
解:因为向量与向量,共面,所以设.
因为,,所以所以实数x的值为.
16. 在平面直角坐标系中,、、.
(1)求的面积;
(2)判断、、、四点是否在同一个圆上?并说明理由.
【答案】(1);
(2)、、、四点共圆,理由见解析.
【解析】
【分析】(1)求出的方程,可求得点到直线的距离,并求出,利用三角形的面积公式可求得结果;
(2)求出的外接圆方程,将原点坐标代入圆的方程,可得结论.
【小问1详解】
解:直线的斜率为,则所在直线的方程为,即,
,点到直线的距离为,
因此,.
【小问2详解】
解:、、、四点共圆,理由如下:
设的外接圆方程为,
由已知可得,解得,
所以,的外接圆方程为,
因为,即原点在的外接圆上,
因此,、、、四点在同一个圆上.
17. 已知直线l过点.
(1)若直线l在x轴上的截距是在y轴上的截距的2倍,求直线l的方程;
(2)已知的一个顶点为,边上的中线所在的直线方程为,边上的高所在的直线方程为.求所在直线的方程.
【答案】(1)或
(2)
【解析】
【分析】(1)分直线在两坐标轴上的截距为0和不为0两种情况,设出直线方程,将代入得到直线方程;
(2)设点,根据已知条件可得出关于、的方程组,可得出点的坐标,并求出直线的斜率,进而可求得直线的方程.
【小问1详解】
当直线在两坐标轴上的截距为0时,设直线的方程为,,
将代入得,,解得,
故直线的方程为,即;
当截距不为0时,设直线的方程为,
将代入得,解得,
故直线的方程为,即,
所以直线的方程为或;
【小问2详解】
因为,高所在的直线方程为,
所以设直线的方程为,
将代入,得,解得,
故直线的方程为,
联立,解得,故,
设,则,
在直线上,故①,
又在上,故②,
联立①②得,,故,
所以,直线的斜率为,
所以,直线的方程为,即.
18. 如图,在四棱锥中,平面,,,,,点E为的中点.
(1)证明:平面;
(2)求点到直线的距离;
(3)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)
证明:取的中点,连接,因为为的中点,所以,
又因为且,所以且,
所以四边形为平行四边形,所以,
因为平面,平面,所以平面.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)取的中点,证得且,得到以四边形为平行四边形,得出,结合线面平行的判定定理,即可得证;
(2)取的中点,证得,以为坐标原点,建立空间直角坐标系,求得向量,结合,即可求解;
(3)由(2)中的空间直角坐标系,求得向量和平面的一个法向量为,结合向量的夹角公式,即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:取的中点,连接,因为且,
所以且,所以四边形为平行四边形,所以,
因为,所以,
又因为平面,平面,所以,
以为坐标原点,以所在的直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
如图所示,可得,则,
所以,则
可得,所以,
则点到直线的距离为.
【小问3详解】
解:由(2)中的空间直角坐标系,可得,
所以,
设平面的法向量为,则,
取,可得,所以,
设直线与平面所成角为,
则,
所以直线与平面所成角的正弦值为.
19. 如图,在长方体中,,,点E在棱AB上移动.
(1)求证:.
(2)当点E为棱AB的中点时,求点E到平面的距离.
(3)在棱AB上是否存在点M,使平面与平面AMC所成的角为?若存在,求出AM的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
以D为坐标原点,直线DA,DC,分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系.
设,,
则,,,,.
因为,所以,
所以.
(2)
(3)
存在,.
【解析】
【分析】(1)利用空间向量数量积为0,即可证明垂直;
(2)利用空间中点到平面的距离公式求解即可;
(3)利用空间向量求二面角即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为E为AB的中点,所以,
从而,,.
设平面的法向量为,则,
即,得,
从而,
所以点E到平面的距离.
【小问3详解】
设这样的点M存在,且,,平面与平面AMC所成的角为,
则,,,,.
设平面的法向量为,
则,
取,得.
平面AMC的一个法向量,
所以,
由,解得.
所以满足题意的点M存在,此时.
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