【文档说明】黑龙江讷河市拉哈一中2021-2022学年高二上学期9月月考数学试题 含答案.doc,共(19)页,1.410 MB,由小赞的店铺上传
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高二数学试卷考试时间:120分钟;一、选择题(每题5分,共60分。1-8为单选,9-12为多选题)1.已知i是虚数单位,若复数z满足()1i=2iz−,则z=()A.1B.2C.2D.32.已知()5,6,1a
=−,()6,5,0b=,则a与b()A.垂直B.不垂直也不平行C.平行且同向D.平行且反向的夹角为()与则向量且),,,(已知bbaa,3),0,5,6(b101a.3===A.56B.23C.3D.
64.若O为坐标原点,OA=(1,1,-2),OB=(3,2,8),OC=(0,1,0),则线段AB的中点P到点C的距离为()A.1652B.214C.53D.5325.如图,已知在平行六面体1111ABCDABCD−中,1||||1ABADAA===,且113AADAABDAB===
,则1AC=()A.6B.3C.2D.226.在棱长为1的正方体1111ABCDABCD−中,E为11AD的中点,则点1C到直线CE的距离为()A.13B.33C.53D.637.在ABC中,若coscosaAbB=,则ABC的形状为()A.等边三角形B.等腰三
角形C.等腰直角三角形D.等腰三角形或直角三角形8.“1m=”是“直线1mxy+=与直线1xmy−=互相垂直”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件9.已知空间向量(2,1,1)a=−−,(3,4,5
)b=,则下列结论正确的是()A.(2)//aba+B.5||3||ab=C.(56)aab⊥+D.a与b夹角的余弦值为3610.直线y=ax+1a可能是()A.B.C.D.11.已知直线():10lxayaR−+=,则下列说法正确的是()A.直线l过定点()1,0−B.直线l一
定不与坐标轴垂直C.直线l与直线():0lxaymmR−++=一定平行D.直线l与直线():0laxymmR++=一定垂直12.已知E,F分别是正方体1111ABCDABCD−的棱BC和CD的中点,则()A.1AD与11BD是异面直线B.1AD与EF所成角的大小为
45C.1AF与平面1BEB所成角的余弦值为13D.二面角11CDBB−−的余弦值为63二、填空题(每题5分,共20分)13.直线12:++=kkxyl过定点P,则P点坐标为______.14.过点(3,2)A且垂直于
直线4580xy+−=的直线方程为__________.平行与直线时,直线当2)2(:2:_____a.15221+−=+−==xaylaxyl16.已知直线20kxy−+=和以(3,2),(2,5)MN−为端点的线段相交,则实数k的取
值范围为___________.三、解答题(共70分)17.(本题10分)已知ABC的顶点()()()2,6,4,2,2,0ABC−.(1)求AB边所在直线的方程;(2)求AB边上的中线所在的直线方程。18.(本题12分)在正方体中11
11ABCDABCD−,已知O为11AC中点,以D为原点,DA,DC,1DD所在直线分别为x,y,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系Dxyz−.(1)求平面1ODC的法向量n,并证明1//BC平面1ODC;(2)求异面直线1BC与OD夹
角的余弦值.19.(本题12分)在ABC中,a、b、c分别是角A、B、C的对边,且(2)coscos0acBbC++=.(1)求角B的大小;(2)若13,3bac==,求ABC的面积和周长.20.(本题12分)如图,在四棱锥PABCD−中,底面ABCD
是矩形,M是PA的中点,PD⊥平面ABCD,且4PDCD==,2AD=.(1)求AP与平面CMB所成角的正弦;(2)求M点到面PBC的距离.21.(本题12分)某城市交通部门为了对该城市共享单车加强监管,随机选取了100人就该城市共享单车的推行情况进行问卷调查,并将问
卷中的这100人根据其满意度评分值(百分制)按照))50,60,60,70,,90,100分成5组,制成如图所示频率分直方图.(1)求图中x的值;(2)求这组数据的平均数和中位数;(3)已知满意度评分值在)5
0,60内的男生数与女生数的比为3:2,若在满意度评分值为)50,60的人中随机抽取2人进行座谈,求2人均为男生的概率.22.(本题12分)如图,在四面体ABCD中,E,F分别是线段AD,BD的中点,o=90ABDBCD=∠∠,=2EC,
2ABBD==,=2DC.(1)证明:EF⊥平面BCD;(2)求二面角ACEB−−的正弦值.参考答案1.B【分析】先求出z,再求z.【详解】因为()1i=2iz−,所以()()()2i1i2i1i1i1i1iz+===−+−−+
,所以11=2z=+.故选:B2.A【分析】根据空间向量平行及垂直的坐标表示判断向量a与b的位置关系.【详解】∵()5,6,1a=−,()6,5,0b=,又5665100−++=∴ab⊥,∴a与b垂直,又650561−,∴a与b不平行,故选:A.3.D【分
析】利用向量的数量积公式即可得解.【详解】23abx=+=rrQ,1x=,1,1(),2b=r,33cos,226||||ababab===rrrrrr,又,0,ab,∴a与b的夹角为6,故选
:D.4.D【分析】先求出OP的坐标,再利用三角形减法法则求PC的坐标,再求|PC|即得解.【详解】由题意OP=12(OA+OB)=3(2,,3)2,PC=OC-OP=1(2,,3)2−−−,|PC|=
1534942++=.故答案为D【点睛】本题主要考查向量的坐标运算,考查向量的三角形法则和平行四边形法则,考查向量的模的计算,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.5.A【分析】根据题意得11ACABADAA→→→→=++,进而根据空
间向量求模即可.【详解】由题意可知,因为11ACABADAA→→→→=++,所以2222211111222ACABADAAABADAAABADABAAADAA→→→→→→→→→→→→→=++=++++
+1111116=+++++=,所以16AC→=.故选:A.6.C【分析】如图建立空间直角坐标系,利用空间向量进行求解即可【详解】建立空间直角坐标系,如图,则(1,1,0)C,1(1,1,1)C,10
,,12E,所以11,,12EC=−,1(0,0,1)CC=,所以1CC在EC上的投影为1123||1114CCECEC−==−++,所以点1C到直线EC的距离22114||19||CCE
CdCCEC=−=−53=.故选:C.【点睛】此题考查空间中点到线的距离,考查空间向量的应用,属于基础题7.D【分析】利用正弦定理将已知条件边化角,再逆用二倍角正弦公式进行化简,即可求解.【详解】解:在ABC中,coscosaAbB=,由正弦定理2sinsinabRA
B==,得2sinaRA=,2sinbRB=,sincossincosAABB=,11sin2sin222AB=,sin2sin2AB=,22AB=或22AB=−,AB=或2AB+=,AB
C为等腰三角形或直角三角形,故选:D.8.A【分析】根据充分必要条件的定义结合直线垂直的性质,从而得到答案.【详解】若1m=,则直线1xy+=和直线1xy−=互相垂直,是充分条件;若直线1mxy+=与直线1xmy−=互相垂直,则()110
mm+−=,因为m取任意实数都成立,故不是必要条件;故选:A.9.BC【分析】根据空间向量平行的坐标表示,模的坐标运算,垂直的坐标表示,数量积的定义计算后判断.【详解】解:因为2(1,2,7)ab+=
−,(2,1,1)a=−−,而121211−−,故A不正确;因为||6a=,||52b=,所以5||3||ab=,故B正确:因为2(56)565(411)6(645)0aabaab+=+=+++−−+
=,故C正确;又5ab=−,53cos,6652ab−==−,故D不正确.故选:BC.10.AB【分析】分类讨论0a和0a时,直线的位置.【详解】因为a≠0,所以C错;当a>0时,1a>0,不过第四象限,故A对;当a<0时,1a<0,不过第一象限,故D错,
B对.故选:AB11.AD【分析】多项选择题,一个一个选项验证:对于A:():10lxayaR−+=整理为:1ayx=+,判断过定点;对于B、D:判断直线与直线的垂直,用两直线垂直的条件判断;对于C:用两直线平
行的条件判断.【详解】对于A:():10lxayaR−+=整理为:1ayx=+,恒过定点(-1,0),故A正确;当0a=时,直线l与x轴垂直,故B错误;当1m=−时,两直线重合,故C错误;因为()110aa+−=,故直线l与直线l一定
垂直,故D正确,故选:AD.【点睛】(1)证明直线过定点,通常有两类:直线方程整理为斜截式y=kx+b,过定点(0,b);(2)若用一般式表示的直线,不用讨论斜率是否存在,只要A1A2+B1B2=0,两直线垂直;只要A1B2=
A2B1,B1C2≠B2C1,可判断两直线平行.12.AD【分析】对选项A,易判断A正确.以D为原点,DA,DC,1DD分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,设正方体边长为2,再利用向量法依次判断B,C,D即可.【详解】对选项A,由图知:1AD与11BD是异面直线,故A正确;以D为原
点,DA,DC,1DD分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,设正方体边长为2,对选项B,()0,0,0D,()12,0,2A,()1,2,0E,()0,1,0F,所以()12,0,2AD=−−,()1,1,0EF=−−,设1AD与EF所成角为,则1121cos2
82ADEFADEF===,又因为090,所以60=,故B错误.对选项C,由题知:平面1BEB的法向量为DC,因为()0,2,0DC=,()12,1,2AF=−−,设1AF与平面1BEB所成角为,则1121sin329AFDCAFDC
===,22cos3=,故C错误;对选项D,()112,2,0DB=,()10,0,2BB=uuur,设平面11DBB的法向量()111,,mxyz=,则11111122020mDBxymBBz=+===,令11x=得()1,1,0m=−ur,设平面11DBC的法向量()222
,,nxyz=,()12,0,2BC=−−uuur则1122122220220nDBxynBCxz=+==−−=,令21x=得()1,1,1n=−−r,设二面角11CDBB−−的平面角为,则26cos323mnmn===,又因为为锐角,所以6cos3=,故D
正确.故选:AD13.(-2,1)14.5470xy−−=【分析】由题可设垂直于直线4580xy+−=的直线方程为540xyC−+=,进而待定系数即可求解.【详解】解:设垂直于直线4580xy+−=的直线方程为540xyC−+=,将点(3,2)A代入得53420C−+=,解得7C=−所以所求
方程为5470xy−−=.故答案为:5470xy−−=15.a=-116.43[,]32−.【分析】根据题意求得直线恒过定点(0,2)P,分别求得,PMPN的斜率,结合图象,即可求解.【详解】由题意,直
线20kxy−+=可化为2ykx=+,可得直线恒过定点(0,2)P,如图所示,又由(3,2),(2,5)MN−,可得224523,303202PMPNkk−−−==−==−−,结合图象可得4332k−,即实数k的取值范围为4
3[,]32−.故答案为:43[,]32−.17.(1)2100xy+−=;(2)14.【分析】(1)先求出直线AB的斜率,再利用点斜式写出直线AB的方程;(2)先求得点C到直线AB的距离和AB,代入三角形面积公式求
解.【详解】(1)直线AB的斜率为26242−=−−,直线AB的方程为:()224yx−=−−,即2100xy+−=.(2)点C到直线AB的距离()222201014512d−+−==+,()()22246225AB
=−+−=,故ABC的面积为1142SABd==.18.(1)()1,1,1n=-,证明见解析;(2)32.【分析】(1)求出平面1ODC的基底向量,利用垂直关系即可得到平面1ODC的法向量n,借助平面法向量与直线方向向量的关系,即可证明1//BC平
面1ODC;(2)写出1BC,ODuuur的坐标,根据空间向量的夹角计算公式即可得解.【详解】(1)证明:11,,122O,()10,1,1C,故11,,122CO=,()10,1,1DC=,设平面1ODC的一个法向量为(),
,nxyz=,由100nDOnDC==得110220xyzyz++=+=,令1y=,则1z=−,1x=,所以()1,1,1n=-.又()11,0,1BC=−−,从而10nBC=.∵1BC平面1ODC,所以1BC平面
1ODC;(2)解:设1BC、DO分别为直线1BC与OD的方向向量.则由()11,0,1BC=−−,11,,122DO=,得111132cos,2322BCDO−−==−.所以两异面直线1BC与OD的夹角的余弦
值为3cos2=.19.(1)23;(2)334ABCS=△,413+.【分析】(1)由余弦定理化角为边可得222acbac+−=−,再利用余弦定理即可求解;(2)由面积公式即可求出面积,再利用余弦定理得出4ac+=即可求出周长.
【详解】(1)由余弦定理,得222222cos,cos22acbabcBCacac+−+−==,将上式代入(2)coscos0acBbC++=,整理得222acbac+−=−,∴2221cos222ac
bacBacac+−−===−,∵角B为ABC的内角,∴23B=.(2)在ABC中,11333sin32224ABCSacB===,在ABC中,由余弦定理2222cosbacacB=+−,将213,3,3bacB===,代入得22
()22cosbacacacB=+−−,∴2113()212acac=+−−,∴4ac+=,ABC的周长为413acb++=+.20.(1)45;(2)2【分析】(1)首先以D为原点,,,DADCDP
分别为,,xyz轴,建立空间直角坐标系,再利用向量法求解AP与平面CMB所成角的正弦即可.(2)利用向量法求解M点到面PBC的距离即可.【详解】(1)因为底面ABCD是矩形,PD⊥平面ABCD,所以以D
为原点,,,DADCDP分别为,,xyz轴,建立空间直角坐标系,如图所示:()2,0,0A,()0,0,4P,()1,0,2M,()0,4,0C,()2,4,0B,()2,0,4AP=−,()1,4,2MB=−,()2,0,0BC=−,设平面CMB的法向量()111,,nxyz=,则11
1142020MBnxyzBCnx=+−==−=,令11y=,即()0,1,2n=,设AP与平面CMB所成角为,则84sin540165APnAPn===++(2)()0,4,4PC=−,()1,4,2MC=−−,设平面PBC的法向量()222,,mx
yz=,则22244020PCmyzBCnx=−==−=,令21y=,即()0,1,1m=,设M点到面PBC的距离为d,则222MCmdm===21.(1)0.02x=;(2)平均数为77,中位数设为5407;
(3)310.【分析】(1)由各组的频率和为1,列方程可求出x的值;(2)由平均数的公式直接求解,由图可得中位数在第3组,若设中位数设为m,则()0.050.2700.0350.5m++−=,从而可求得m的值;(3)满意度评分值在)50,60内有1000.005105=人,其中男
生3人,女生2人,从5人中选2人,用列举法列出所有情况,利用概率公式求解即可【详解】(1)由()0.0050.010.0350.030101x++++=,解得0.02x=.(2)这组数据的平均数为55
0.05650.2750.35850.3950.177++++=.中位数设为m,则()0.050.2700.0350.5m++−=,解得5407m=.(3)满意度评分值在)50,60内有1000
.005105=人,其中男生3人,女生2人.记为12312,,,,AAABB,记“满意度评分值为)50,60的人中随机抽取2人进行座谈,恰有1名女生”为事件A,从5人中抽取2人有:12AA,13AA,11AB,12AB,23AA,21AB,22AB,31AB,32AB,12BB所以总基
本事件个数为10个,A包含的基本事件个数为3个,所以()310PA=.22.(1)证明见解析;(2)223.【分析】(1)首先根据题意易证EFCF⊥,EFBD⊥,再利用线面垂直的判定证明EF⊥平面BCD即可;(2)以B为原点,,BDBA分别为,y
z轴,垂直BD的直线Bx为x轴,建立空间直角坐标系,再利用向量法求解二面角即可.【详解】(1)因为E,F分别是线段AD,BD的中点,所以//EFAB,且112EFAB==.在RtBCD中,2BD=,则1CF=,
在EFC中,1EF=,1CF=,=2EC,所以222EFCFCE+=,即EFCF⊥.又因为//ABEFEFBDABBD⊥⊥.所以EFBDEFCFEFBDCFF⊥⊥⊥=平面BCD.(2)如图所示:以B为原点,,BDBA分别为
,yz轴,垂直BD的直线Bx为x轴,建立空间直角坐标系,()0,0,2A,()0,0,0B,()0,2,0D,()0,1,1E,()1,1,0C,()1,1,2AC=−,()0,1,1AE=−,()0,1,1BE=,()1,1,0BC=设平面ACE的
法向量()111,,nxyz=,则11111200ACnxyzAEnyz=+−==−=,令11y=,即()1,1,1n=,设平面BCE的法向量()222,,mxyz=,则222200BEmyzB
Cmxy=+==+=,令21x=,即()1,1,1m=−ur,则1111cos333mnmnmn−+===,又因为二面角ACEB−−为锐角,所以二面角的正弦值为2122133−=.