【文档说明】浙江省杭州第十四中学2023-2024学年高二上学期10月阶段性监测数学试题 含解析.docx,共(21)页,1.600 MB,由小赞的店铺上传
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杭十四中康桥高二阶段性监测数学学科试卷(10月)考生须知:1.本试卷分试题卷和答题卷两部分.满分150分,考试时间120分钟.2.请用黑色字迹的钢笔或签字笔在答题卡指定的区域(黑色边框)内作答,超出答题区域的作答无效!
3.考试结束,只需上交答题卡.一、单选题(本大题共8小题,共40.0分.在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)1.直线310xy++=的倾斜角是()A.π6B.π3C.2π3D.5π6【答案】D【解析】【分析】通过直线方程求出斜率
,进而求出直线的倾斜角.【详解】由题意,直线的斜率为33k=−,设直线的倾斜角为()0π,即35πtan36=−=.故选:D.2.已知直线l的一个方向向量()2,1,3m=−,且直线l过A(0,
y,3)和B(-1,2,z)两点,则yz−等于()A.0B.1C.32D.3【答案】A【解析】【分析】根据方向向量的定义以及向量平行的规则求解.【详解】因为A,B点在直线l上,必有//ABm,()1,2,
3AByz=−−−,()2,1,3m=−,123213yz−−−==−,解得:33,,022yzyz==−=;故选:A.3.我国著名数学家华罗庚曾说:“数缺形时少直观,形缺数时难入微,数形结合百般好,隔裂分家万事休.”在数学的学习和研究中,常用函数的图象来研究函数的性质,也常用函数
的解析式来研究函数图象的特征.我们从这个商标中抽象出一个图象如图,其对应的函数可能是()A1()|1|fxx=−B.1()1fxx=−C.21()1fxx=−D.21()1fxx=+【答案】B【解析】【分析】由图象知函数的定义域排除选项选项A、D,再根据()01f=−不成立排除选项C,即可得正确选
项.【详解】由图知()fx的定义域为|1xx,排除选项A、D,又因为当0x=时,()01f=−,不符合图象()01f=,所以排除选项C,故选:B.4.已知直线210xay+−=与直线(1)10axay−++=平行,则实数a的值是()A.32B.32或0C.0D
.2−【答案】A【解析】【分析】首先判断直线是否存在斜率,根据斜率相等求出参数值,检验是否重合.【详解】当0a=时,两直线都为1x=,重合,故舍去;当0a时,由两直线平行,得到112aaa−−=−,解得32a=,经检验,两直线不重合,成立,综上,实数a的值是32.故选A.5.已知点A(3,2
),B(4,﹣3),若直线l过点P(0,1)与线段AB相交,则直线l的倾斜角的取值范围是()A.536,B.[263,].C.3064,,D.5036,,【答案】C【解析】【分析】根据题意画出
图形,结合图形求出直线PA、PB的斜率,即可求得直线l与线段AB相交时直线l的倾斜角取值范围.【详解】如图所示,由A(3,2),B(4,﹣3),P(0,1),可得斜率kPA123303−==−,kPB()1304−−==−−1,因为直线l与线段AB相交,所以直线l的倾斜角的取值范围是3064
,,.故选:C.6.如图所示,在三棱柱111ABCABC−中,1AAABC⊥底面,1ABBCAA==,90ABC=,点E,F分别是棱AB,1BB的中点,则直线EF和1BC所成的角是A.45B.60C.90D.120【答案
】B【解析】【分析】先将EF平移到AB1,再利用中位线进行平移,使两条异面直线移到同一点,得到所成角,求之即可.【详解】连接AB1,易知AB1∥EF,连接B1C交BC1于点G,取AC的中点H,连接GH,则GH∥AB1∥EF.设AB=BC
=AA1=a,连接HB,在三角形GHB中,易知GH=HB=GB=22a,故两直线所成的角即为∠HGB=60°.故选B.【点睛】本题主要考查了异面直线及其所成的角,平移法是研究异面直线所成的角的最常用的方法,属于基础题.7.已知0a,0b,直线1:(4)10lxay+−+=,2:220
lbxy+−=,且12ll⊥,则2112aab+++的最小值为()A.2B.4C.45D.95【答案】D【解析】【分析】根据12ll⊥得到240ba+−=,再将2112aab+++化为积为定值的形式后,利用基本不等式
可求得结果.【详解】因12ll⊥,所以240ba+−=,即125ab++=,因为0a,0b,所以10a+,20b,所以21111111211(12)1211212125512abaababababab+++=+
+=++++=+++++++为12149221151255baab+++=+=+,当且仅当32a=,54b=时,等号成立.故选:D.【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必
须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等
式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.8.如图,在边长为2的正方体1111ABCDABCD−中,E为BC的中点,点P在底面ABCD上移
动,且满足11BPDE⊥,则线段1BP的长度的最大值为()A.455B.2C.22D.3【答案】D【解析】【分析】以点D为坐标原点,DA、DC、1DD所在直线分别为x、y、z轴建立空间直角坐标系,设点(),,0Pxy,根据110BPDE=得出x、y满足的关系式,并求出y的取
值范围,利用二次函数的基本性质求得1BP的最大值.【详解】如下图所示,以点D为坐标原点,DA、DC、1DD所在直线分别为x、y、z轴建立空间直角坐标系Dxyz−,则点()12,2,2B、()10,0,2D、()1,
2,0E,设点()(),,002,02Pxyxy,()11,2,2DE=−,()12,2,2BPxy=−−−,11DEBP⊥,()112224220BPDExyxy=−+−+=+−=,得22xy=−,由0202xy,得0
22202yy−,得01y,()()2221224548BPxyyy=−+−+=−+,01y,当1y=时,1BP取得最大值3.故选:D.【点睛】本题考查立体几何中线段长度最值的计算,涉及利用空间
向量法处理向量垂直问题,考查计算能力,属于中等题.二、多选题(本大题共4小题,共20.0分.在每小题有多项符合题目要求)9.下列说法不正确的是()A.11yykxx−=−不能表示过点11(,)Mxy且斜率为k的直线方程;B.在x轴、y轴上的截距分别为,ab
的直线方程为1xyab+=;C.直线ykxb=+与y轴的交点到原点的距离为b;D.平面内的所有直线的方程都可以用斜截式来表示.【答案】BCD【解析】【分析】由11yykxx−=−中1xx可判断A;当0ab==可判断B;由距离为正数可判断C;由截距式斜率一定存在可判断D【详解】由于11yyk
xx−=−定义域为1xx,故不过点11(,)Mxy,故A选项正确;当0ab==时,在x轴、y轴上的截距分别为0的直线不可用1xyab+=表示,故B不正确;直线ykxb=+与y轴的交点为(0,)b,到原点的距离为||b,故C不正确;平面内斜率不存在的直线不可用斜截式表示.故选:BCD【点
睛】本题考查了直线方程的几种形式的适用范围,考查了学生概念理解,综合分析的能力,属于基础题.10.在长方体ABCDABCD−中,1ABAD==,(1)AA=,则异面直线AB与BC所成角的大小可能为()A.6B.4C.3D.2【答案】AB【解析】【分析】根据空间
向量夹角公式、长方体的性质,结合空间向量加法的几何意义、余弦函数的单调性、异面直线的性质进行求解即可.【详解】因为1ABAD==,(1)AA=,所以由勾股定理可知:21ABBC==+,22()()000,ABBCAAABBBBCAABBAABCABB
BABBC=++=+++=+++=设异面直线AB与BC所成角为((0,])2,2221cos111ABBCABBC===−++,因为1,所以222221111111120011
121212+−−−+++,即1cos12,因为(0,]2,所以π0θ3<<,因此选项AB符合,故选:AB11.设ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,下列
结论正确的是()A.若1a=,2b=,则A可以是3B.若6A=,1a=,3c=,则1b=C.若ABC是锐角三角形,2a=,3b=,则边长c的取值范围是()5,13D.若222sinsinsinsin
sinABCAC+−,则角A的取值范围是0,3【答案】CD【解析】【分析】对选项A,根据正弦定理即可判断A错误,对选项B,根据余弦定理即可判断B错误,对选项C,根据余弦定理即可判断C正确,对选项D,根据正弦定理角化边公式得到222abcac+−,再利用余弦定理
即可判断D正确.【详解】对选项A,12sinsin3B=,解得sin31B=,故A错误;对选项B,2313232bb=+−,解得1b=或2b=,故B错误.对选项C,因为ABC是锐角三角形,所以222222222222cos02940cos0490249
0cos02bcaAbccacbBcaccabcCab+−=+−+−=+−+−+−=,解得513c,故C正确.对选项D,因为222sinsinsinsinsinABCAC+−,所以222abc
ac+−,222bcaac+−,222122bcaac+−,即1cos2A≥,又因为0A,所以03A,故D正确.故选:CD12.将边长为2的正方形ABCD沿对角线BD折成直二面角ABDC−−,如图所示,点E,F分别为线段BC,AD的中点,则()A.EFBC⊥B.四面体
ABCD−的表面积为423+C.四面体ABCD−的外接球的体积为82π3D.过EF且与BD平行的平面截四面体ABCD−所得截面的面积为2【答案】BCD【解析】【分析】A用非等腰三角形来判断,B求四面体表面积来判断,C求外接
球体积来判断,D作出截面并计算出截面面积来判断.【详解】设O是BD的中点,则,,,OAOBOCOD两两相互垂直,二面角ABDC−−为之二面角,OCBDOC⊥⊥平面ABDOCOF⊥,A选项,连接,BFCF,()2222215,2
13BFCF=+==+=,2BC=,所以三角形BFC不是等腰三角形,而E是BC的中点,所以EF与BC不垂直,A选项错误.B选项,()()22222AC=+=,所以三角形ABC和三角形ADC是等边三角形,所以四面体ABCD−的表面积为2232224234+=+,B选项正确.C选项,由
于OAOBOCOD===,所以O是四面体ABCD−外接球的球心,外接球的半径为2,体积为()3482233=,C选项正确.D选项,设G是CD中点,H是AB中点,画出图象如下图所示,//,////HFBDEGBDHFEG,,,,HFEG四点共面.由于
//,EGBDBD平面EFGH,EG平面EFGH,所以//BD平面EFGH,112,122EGBDFGAC====,由于,,ODOAODOCOCOAO⊥⊥=,所以OD⊥平面AOC,所以ODAC⊥,而//
FGAC,所以FGEG⊥,所以截面面积为212EGFG==.D选项正确.故选:BCD三、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.已知()0.3PA=,()0.5PB=,当事件A,B相互独立时,()PAB=________.【答案
】0.65【解析】【分析】根据独立事件的概率乘法公式求出()PAB,最后根据()()()()PABPAPBPAB=+−计算可得.【详解】因为()0.3PA=,()0.5PB=,且事件A,B相互独立,所以()()()0.30.50.15PABPAPB===,()()()()0.30.5
0.150.65PABPAPBPAB=+−=+−=.故答案为:0.6514.某老师从星期一到星期五收到信件数分别是10,6,8,5,6,则该组数据的方差2s=___________________.【答案】165【解析】【详解】试题分析:由平均数及方差的定义可得10685675x
++++==;222222116[(107)(67)(87)(57)(67)]3.255s=−+−+−+−+−==.考点:样本数据的数字特征:平均值与方差.15.直线l的方程为:(2)(31)1ayax−=−−,若直线l不经过第二象限,则实数a的取值范围为_______.【答案】2a【解析
】【分析】根据题意,分类讨论,当20a−=或20a−时,根据直线l不经过第二象限,列出不等式方程,计算可得答案.【详解】(1)20a−=,即2a=时,直线l为15x=,满足l不经过第二象限;(2)20a−,即2a时,直线l的方程化简为:31122ayxaa−=−−
−,l不经过第二象限,则有1023102aaa−−−−,解得2a;综上,得2a时满足l不经过第二象限.故答案为:2a16.对于锐角,若3sin125−=,则cos23+=______.【答案】2425−##0.96−【解析】【分析
】观察角与角之间的关系,利用诱导公式和二倍角公式将所求角转化为已知角,然后可解.【详解】因为为锐角,所以5121212−−,所以4cos125−=,又因为22()3122+−−=所以cos2cos[2()]sin2
()2sin()cos()3212121212+=+−=−−=−−−342425525=−=−.故答案为:2425−四、解答题(本大题共6小题,共70.0分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.设ABC内角A,B,C的对边分别为a,
b,c,3b=.(1)若5π6C=,ABC的面积为32,求c;(2)若π3B=,求2−ca的取值范围.【答案】(1)13(2)()323−,【解析】【分析】(1)先应用面积公式求a,再应用余弦定理求解即可;(2)先应用正弦定理边角转化,再应
用辅助角公式结合正弦求值域即可解.【小问1详解】115π3sin3sin2262ABCSabCa===,解得2a=,由余弦定理可得()22225π2cos23223cos136cababC=+−=+−=;【小问2详解】由正
弦定理得32πsinsinsin3acAC===,所以2sin2sinaAcC==,,π3B=,π2sin3cossin3aCCC=+=+,的π23sin3cos23sin6caCCC−=−=−,2ππππ03662CC−−
,,,,π1sin162C−−,,2ca−的取值范围是()323−,.18.如图,直四棱柱1111ABCDABCD−中,13AA=,底面ABCD是边长为4菱形,且60BAD=,E为AD中点.(1)求点1B到直线1AE的距离.(2)求平面11BAB与
平面1ABE夹角的余弦值.【答案】(1)83913(2)33926【解析】【分析】(1)根据题意分析可以建立空间直角坐标系,利用空间向量的坐标关系求解点到直线的距离;(2)根据二面角的向量求解方法即可.【小问1详解】由题意易知BEBC⊥,则如图所示,分别以BE、BC、1BB为x,y,z轴建立
坐标系,则()2300E,,,()12323A−,,,()1003B,,,()000,,B,的又因为()1023AE=−,,,设()112320aAB==−,,,112301313AEuAE==−,,,所以点1B到直线1AE的距离2216839(?)
161313daau=−=−=;【小问2详解】又()2300BE=,,,()12323BA=−,,,()1003BB=,,,设平面1EAB的一个法向量为()1111nxyz=,,,平面11BAB的一个法向量为()2222nxyz=,,,则111·0·0BEnBAn==,有111123
023230xxyz=−+=,解得111032xyz==,即可得()1032n=,,,2122221230·023230·0zBBnxyzBAn==−+==,,解得22203zyx==,即可得()213
0n=,,,设二面角11BABE−−的平面角为,可知为钝角,则122212·33339cos26·32?31nnnn===++,所以平面11BAB与平面1ABE夹角的余弦值是33926.19.已知直线1l,2l互相垂直,
且相交于点()1,2P.(1)若1l的斜率为2,2l与x轴的交点为Q,点(),Mab在线段PQ上运动,求11ba−+的取值范围;(2)若1l,2l分别与y轴相交于点A,B,求AB的最小值.【答案】(1)11,62−;(2)2.【解析】【分析】(1)利用直线的位置关系及
点斜式可得2l的方程为()1122yx=−−+,然后利用11ba−+的几何意义及斜率公式即得;(2)设1l的斜率为()0kk,由题可得直线方程,进而可得1ABkk=+,然后利用基本不等式即得.【小问1
详解】由于1l的斜率为2,则2l的斜率为12−,则2l的方程为()1122yx=−−+,令0y=,得()5,0Q,11ba−+表示点(),Mab与()1,1N−连线的斜率,由于12PNk=,16QNk=−,所以,11ba−+的取值范围是11,62−.【小问2详解】由题可知,
直线1l,2l的斜率均存在,且不为0,设1l的斜率为()0kk,则2l的斜率为1k−,直线1l的方程为()12ykx=−+,令0x=,得2Ayk=−,直线2l的方程为()112yxk=−−+,令0x=,得12Byk=+,则112BAAByykkkk=−=
+=+,当且仅当1k=时取“=”.故AB的最小值为2.20.已知以点(1,2)A−为圆心的圆与直线m:270xy++=相切,过点(2,0)B−的动直线l与圆A相交于M、N两点.(1)求圆A的方程;(2)当219MN=时,求直线l的方程.【答案】(1)()()221220xy++−=(
2)2x=−或3460xy−+=【解析】【分析】(1)根据题意结合点到直线的距离公式求圆的半径,即可得圆的方程;(2)先求圆心到直线l的距离,在结合点到直线的距离公式求直线l的斜率,注意讨论直线l的斜率是否存在.小问1详解】点(1,2)A−到直线m:270xy++=的距离为2214
72512d−++==+,即圆A的圆心(1,2)A−,半径25r=,故圆A的方程为()()221220xy++−=.【小问2详解】设圆心(1,2)A−到直线l的距离为d,则222MNrd=−,解得1d=,当直
线l的斜率不存在时,则:2lx=−,此时圆心(1,2)A−到直线l的距离为1d=,符合题意,成立;当直线l的斜率存在时,设为k,则():2lykx=+,即20kxyk−+=,∵22211kkdk−−+==+,解得34k=,∴直线l:3460xy−+=;综上所述:直线l的方程为2x=
−或3460xy−+=.21.函数()sin()fxAx=+(0,016,0)2A在R上的最大值为2,(0)1f=.(1)若点(,2)8在()fx的图象上,求函数()fx图象的对称中心;(2)
将函数()yfx=的图象向右平移4个单位,再将所得的图象纵坐标不变,横坐标缩小到原来的12,得函数()ygx=的图象,若()ygx=在[0,]8上为增函数,求的最大值.【答案】(1)对称中心为:(,0),28kkZ−(2)2.【解析】【分析】【(1)首先根据三角函数
的性质求出函数解析式()2sin()4fxx=+,将点(,2)8代入解析式求出()2sin(2)4fxx=+,根据正弦函数的中心对称点整体代入即可求解.(2)根据三角函数的平移伸缩变换可得()2sin2gxx=,由题意可得222T
=,解不等式即可求解.【详解】因为函数()fx在R上的最大值为2,所以2A=因为(0)1f=,所以2sin1=,2sin2=因为02,所以4=,所以()2sin()4fxx=+(1)由题知:()28f=,所以2sin()284
+=,sin()184+=所以2,842kkZ+=+,162,kkZ=+又因为016,所以2=因此()2sin(2)4fxx=+;由2,4xkkZ+=得:,28kxkZ=−所以函数()fx图象的对称中心为:
(,0),28kkZ−(2)将函数()2sin()4fxx=+的图象向右平移4个单位,得:2sin[()]=2sin44yxx=−+.再将2sinyx=的图象纵坐标不变,横坐标缩小到原来的1
2,得:()2sin2gxx=,又因为()gx在[0,]8上为增函数,所以()gx的周期222T=,解得02.所以的最大值为2.【点睛】本题考查了三角函数的性质以及图像的平移伸缩变换,熟记三角函数的性质是解题的关键,属于基础题.22.如图,在四棱锥PA
BCD−中,PAD是以AD为斜边的等腰直角三角形,,,222,BCADCDADPCADDCBCE⊥====∥为PD的中点.(1)证明://CE平面PAB;(2)求直线CE与平面PAB间的距离.【答案】(1)证明见解析(2)55【解析】【分析】(1)取PA的中点M,连,BMEM,可
证四边形BCEM为平行四边形,//CEBM,再根据线面平行的判定定理可得//CE平面PAB;(2)根据//CE平面PAB,转化为求点E到平面PAB的距离,取AD的中点N,连,BNPN,可证BC⊥平面PNB,以B为原点,,BCBN分别
为,xy轴,在平面PNB内,作Bz⊥平面ABCD,建立空间直角坐标系,根据点面距的向量公式可求出结果.【小问1详解】取PA的中点M,连,BMEM,因为E为PD的中点,所以//EMAD,12EMAD=,又//BCAD,12BCAD=,所以//EMBC,EMBC=,所以四边形BCEM为
平行四边形,所以//CEBM,因为CE平面PAB,BM平面PAB,所以//CE平面PAB..【小问2详解】因为//CE平面PAB,所以点E到平面PAB的距离即为所求.因为,,222BCADCDADADDCBC⊥===∥,取AD的中点N,连,B
NPN,则四边形BCDN为矩形,1BNCD==,因为PAD是以AD为斜边的等腰直角三角形,所以PNAD^,112PNAD==,因为BNAD⊥,PNBNN?,,PNBN平面PNB,所以AD⊥平面PNB
,因为//BCAD,所以BC⊥平面PNB,因为BCABCD,所以平面ABCD⊥平面PNB,以B为原点,,BCBN分别为,xy轴,在平面PNB内,作Bz⊥平面ABCD,建立如图所示的空间直角坐标系,则(0,0,0)B,(1,1,
0)A−,(1,1,0)D,因为BC⊥平面PNB,PB平面PNB,所以BCPB⊥,在RtPBC△中,2PC=,1BC=,所以2222213PBPCBC=−=−=,因为1BNPN==,所以22211(3)1cos2112PNB+−==−
Ð,因为PNB是三角形内角,所以120PNB=,所以33(0,,)22P,153(,,)244E,所以33(0,,)22BP=,(1,1,0)BA=−,153(,,)244BE=,设平面PAB的一个法向量为(,,)nx
yz=,则330220nBPyznBAxy=+==−+=,取1x=,则1y=,3z=−,(1,1,3)n=−,所以点E到平面PAB的距离为153|3|||5244||5113nBEdn+−===++.故直线CE与平面PAB间的距离为55.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众
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