精品解析:广东梅州市五华县田家炳中2026-2027学年高二第一学期第一次阶段考试数学试题
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内容正文:
2026-2027学年五华县田家炳中高二级第一学期第一次阶段考试
数学试题
考试范围:选必一第一单——第二章2.1.1圆的标准方程
组稿:高二数学备课组 2026年10月22日
时量:120分钟 满分:150分
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知直线的一个方向向量为,则的倾斜角为( )
A. 0 B. C. D.
2. 直线的一个方向向量是( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,在平行六面体中,为与的交点,为的中点,若,,,则( )
A. B.
C. D.
4. 已知向量,,且与互相垂直,则的值为( )
A. 1 B. C. D.
5. 圆关于直线对称的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
6. 已知空间向量,,则向量在向量上的投影向量是( )
A. B. C. D.
7. 在平行六面体中,,,, ,则( )
A. B. C. D.
8. 已知平面和平面的夹角为,,已知A,B两点在棱上,直线,分别在这个二面角的两个半平面内,且都垂直于.已知,,则的长度为( )
A. B. C. D. 或
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. 已知空间向量,则下列说法正确的是( )
A.
B. 向量与向量共线
C. 向量关于轴对称的向量为
D. 向量关于平面对称的向量为
10. 下列说法中错误的是( )
A. 不过原点的直线都可以用方程表示
B. 若直线,则两直线的斜率相等
C. 过两点,的直线都可用方程表示
D. 若两条直线中,一条直线的斜率存在,另一条直线的斜率不存在,则两条直线垂直
11. 已知棱长为的正方体中, , 满足,,其中,,则下列结论正确的是( )
A. 当时,
B. 当时, 平面
C. ,,有
D. ,,有
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设点是空间直角坐标系中一点,则点关于轴对称的点的坐标为________.
13. 已知直线:,直线:,若,则______.
14. 直线过点,则直线与轴正半轴、轴正半轴围成三角形面积的最小值为______.
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,,且.
(1)求.
(2)求与夹角的余弦值.
16. 已知直线过点,
(1)求在坐标轴上截距相等的直线的方程.
(2)若直线与轴、轴的正半轴分别交于两点,为坐标原点,当的面积最小时,求直线的方程.
17. 如图,在直三棱柱中,分别为的中点.
(1)求异面直线与所成角的余弦值;
(2)求点到平面的距离;
(3)求平面与平面夹角的余弦值.
18. 已知的一条内角平分线的方程为,一个顶点为,边上的中线所在直线的方程为.
(1)求顶点的坐标;
(2)求的面积.
19. 如图,在斜三棱柱中,M为的中点,底面为等腰直角三角形,且
(1)若在底面内的射影为点B,求点A到平面的距离;
(2)若在底面内的射影为的中点,求平面与平面夹角的余弦值.
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2026-2027学年五华县田家炳中高二级第一学期第一次阶段考试
数学试题
考试范围:选必一第一单——第二章2.1.1圆的标准方程
组稿:高二数学备课组 2026年10月22日
时量:120分钟 满分:150分
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知直线的一个方向向量为,则的倾斜角为( )
A. 0 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由直线的方向向量求得直线的斜率,由斜率即可求得倾斜角.
【详解】由题意,,且,
所以.
故选:B
2. 直线的一个方向向量是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据一般方程写出一个方向向量,利用向量平行确定答案.
【详解】直线方程可化为,即直线的一个方向向量为,
各选项中与平行的向量为,即可作为直线的方向向量.
故选:A
3. 如图所示,在平行六面体中,为与的交点,为的中点,若,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据空间向量线性运算法则计算可得.
【详解】因为为与的交点,
所以,
故.
故选:B.
4. 已知向量,,且与互相垂直,则的值为( )
A. 1 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用空间向量数量积的运算律及数量积的坐标表示,列式计算即得.
【详解】已知向量,,则,,
,
由与互相垂直,
则,
解得,故D正确.
5. 圆关于直线对称的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出点关于直线的对称点的坐标,即可得出所求圆的方程.
【详解】圆的圆心为,半径为,
设点关于直线的对称点为,且直线的斜率为,
所以,解得,即所求圆的圆心坐标为,
故圆关于直线对称的圆的方程为.
故选:D.
6. 已知空间向量,,则向量在向量上的投影向量是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】直接根据投影向量的公式计算得到答案.
【详解】向量在向量上的投影向量.
故选:A.
7. 在平行六面体中,,,, ,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用空间向量数量积的运算性质可求得的长.
【详解】如下图所示:
由题意可得,,
由空间向量数量积的定义可得,
,同理可得,
由空间向量的平行六面体法则可得,
所以,
,即.
故选:C.
8. 已知平面和平面的夹角为,,已知A,B两点在棱上,直线,分别在这个二面角的两个半平面内,且都垂直于.已知,,则的长度为( )
A. B. C. D. 或
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可得二面角的大小为或,则或,将用,结合空间向量数量积的运算律即可得解.
【详解】平面和平面的夹角为,则二面角的大小为或,
因为,所以或,
由题可知,
,
故或,
或.
故选: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. 已知空间向量,则下列说法正确的是( )
A.
B. 向量与向量共线
C. 向量关于轴对称的向量为
D. 向量关于平面对称的向量为
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据向量的模、共线向量、对称等知识对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】A选项,,A选项正确.
B选项,,所以共线,B选项正确.
C选项,关于轴对称的向量为,C选项正确.
D选项,于平面对称的向量为,D选项错误.
故选:ABC
10. 下列说法中错误的是( )
A. 不过原点的直线都可以用方程表示
B. 若直线,则两直线的斜率相等
C. 过两点,的直线都可用方程表示
D. 若两条直线中,一条直线的斜率存在,另一条直线的斜率不存在,则两条直线垂直
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据两直线的位置关系判断B、D,根据截距式方程的定义判断A,根据两点式方程判断C.
【详解】对于A:直线的截距式方程不能表示过原点和垂直于坐标轴的直线,故A错误;
对于B:和的斜率有可能不存在,故B错误;
对于C:选项中的方程是直线的两点式方程化为整式后的结果,
直线的两点式方程不能表示垂直于坐标轴的直线,但化为整式后就没有缺陷了,可以表示任意直线,故C正确;
对于D:直线斜率不存在,则直线垂直于轴,
直线斜率存在,但不一定斜率为,所以两直线不一定垂直,故D错误.
故选:ABD
11. 已知棱长为的正方体中, , 满足,,其中,,则下列结论正确的是( )
A. 当时,
B. 当时, 平面
C. ,,有
D. ,,有
【答案】BCD
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,求各点坐标,根据两点结论公式求,判断A,求平面的法向量,直线的方向向量,证明两向量垂直,判断B,由求,,判断C,令,确定,关系,由此判断D.
【详解】以为原点,分别以,,所在直线为,,轴的正方向,建立空间直角坐标系,如图所示,
则正方体各顶点坐标为,,,,,,,,
因为,,所以点Q坐标为,
又因为,,,
所以点坐标为,
对于A,当时,点,点,
则,故A错误;
对于B,当时,点,
设平面的法向量为,,,
由,取,可得,,
所以为平面的法向量,
,,所以,
又平面,所以平面,故B正确;
对于C,,,,
当时,恒成立,当时,令,得,
所以,,有,故C正确;
对于D,,,,
令,即,,
因为,所以,
所以,,有,故D正确.
故选:BCD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设点是空间直角坐标系中一点,则点关于轴对称的点的坐标为________.
【答案】
【解析】
【分析】根据空间直角坐标系中点关于轴对称的点的坐标特征,即可求得答案.
【详解】点关于轴对称的点的坐标为,
故答案为:
13. 已知直线:,直线:,若,则______.
【答案】或1
【解析】
【分析】由两线垂直的判定列方程求参数即可.
【详解】由,则,即,
所以或.
故答案为:或1
14. 直线过点,则直线与轴正半轴、轴正半轴围成三角形面积的最小值为______.
【答案】
【解析】
【分析】代入点坐标得到,利用均值不等式得到,计算面积得到答案.
【详解】直线过点,则,
当,时,,即,
当且仅当,即,时等号成立,
直线与轴正半轴、轴正半轴围成三角形面积为,
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,,且.
(1)求.
(2)求与夹角的余弦值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用空间向量垂直的坐标表示可求得,即可计算出即可求得模长为;
(2)根据向量夹角的计算公式即可求得结果.
【小问1详解】
根据题意由可得,
即,解得;
所以,
因此,即.
【小问2详解】
易知,且;
所以,
即与夹角的余弦值为.
16. 已知直线过点,
(1)求在坐标轴上截距相等的直线的方程.
(2)若直线与轴、轴的正半轴分别交于两点,为坐标原点,当的面积最小时,求直线的方程.
【答案】(1)和
(2)
【解析】
【分析】(1)利用截距式直线方程解题即可;
(2)利用点斜式直线方程以及基本不等式解题即可.
【小问1详解】
当截距为零时,直线方程为,即;
当截距不为零时,设方程为,代入点,可得,
此时直线方程为 ;
所以在坐标轴上截距相等的直线的方程为和
【小问2详解】
设直线的方程为,由题意可得,
令,则;令,则;即,
,
从而,
当且仅当,即时取到最小值12,
所以直线方程为,即.
17. 如图,在直三棱柱中,分别为的中点.
(1)求异面直线与所成角的余弦值;
(2)求点到平面的距离;
(3)求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1);
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)建立合适的空间直角坐标系,利用空间向量计算即可;
(2)利用空间向量计算点面距离即可;
(3)利用空间向量计算面面夹角即可.
【小问1详解】
由题意可知两两垂直,如图所示建立空间直角坐标系,
则,
即,
所以,
即异面直线与所成角的余弦值为;
【小问2详解】
由上易知,
设面的一个法向量为,则有,
取,即,
所以点到平面的距离为;
【小问3详解】
由上可知,
设面的一个法向量为,则有,
取,即,
设平面与平面夹角为,
则,
即平面与平面夹角的余弦值.
18. 已知的一条内角平分线的方程为,一个顶点为,边上的中线所在直线的方程为.
(1)求顶点的坐标;
(2)求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由点在直线上,设,由为边上的中线,得出线段的中点在直线上,根据中点公式求出中点,代入直线的方程即可求解;
(2)由是的一条角平分线,得出点关于直线的对称点在直线上,由点关于直线对称得出坐标,结合点的坐标求出直线的方程,再与直线联立求出的坐标,由两点之间距离公式求出,由点到直线距离公式求出到直线的距离,即可根据三角形面积公式代入计算即可.
【小问1详解】
因为直线的方程为,
设,又,
所以线段的中点坐标为,
因为线段的中点在直线上,
所以,整理得,即,
所以.
【小问2详解】
因为是的一条角平分线,
所以点关于直线的对称点在直线上,
设,
则,解得,
所以,
所以直线的方程为,整理得,
联立直线与直线的方程,,
解得,即,
所以,
点到直线的距离,
所以.
19. 如图,在斜三棱柱中,M为的中点,底面为等腰直角三角形,且
(1)若在底面内的射影为点B,求点A到平面的距离;
(2)若在底面内的射影为的中点,求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)取的中点O,可得,证明面,即点A到平面的距离,得解;
(2)取的中点O,易得两两互相垂直,建立空间直角坐标系,求出平面和平面的一个法向量,利用向量夹角公式运算求解.
【小问1详解】
如图,取的中点O,连接
为等腰三角形,,,
又在底面内的射影为点B,
面,又面,,
又,且面,
面,
即为点A到平面的距离.
又为等腰直角三角形,且
点A到平面的距离为.
【小问2详解】
如图,
取的中点O,连接,,
在底面内的射影为的中点,
面
为等腰三角形,,
建立如图所示的空间直角坐标系,易知,
,,,,
,,,
设平面的一个法向量为,
则,令,得,
设平面的一个法向量为,
由,令,得,
则,
所以平面与平面夹角的余弦值为
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