【文档说明】湖南省多校联考2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题 Word版含解析.docx,共(18)页,1.077 MB,由小赞的店铺上传
转载请保留链接:https://www.doc5u.com/view-66bf215931991b55736eb500ed43aa28.html
以下为本文档部分文字说明:
高二数学考生注意:1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答
非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.一、单项选择题: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.复数4iiz+=在复平面内对应的点
位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】D【解析】【分析】由复数除法化简复数,即可得对应的点求解.【详解】由4iiz+=可得()()()()()4ii4ii14iiiz+−==+−=−−,故对应的点为()1,4−,
位于第四象限,故选:D2.在空间直角坐标系中,直线l过点()1,0,1A−且以()2,3,4=为方向向量,(),,Mxyz为直线l上的任意一点,则点M的坐标满足的关系式是()A.11234xyz−+
==B.11234xyz+−==C.11324xyz−+==D.11243xyz−+==【答案】A【解析】【分析】根据直线方向向量的定义计算即可.【详解】由方向向量得//AM,又因为()1,,1AMxy
z=−+,所以11234xyz−+==.故选:A.3.已知总体划分为3层,按比例用分层随机抽样法抽样,各层的样本量及样本平均数如下表:分层样本量样本平均数第一层1055第二层3075第三层1090估计总体平均数为()A.73B.74C.76D.80【答
案】B【解析】【分析】利用分层抽样的平均数公式,列式计算即得.【详解】依题意,估计总体平均数为10553075109074103010++=++.故选:B4.设Ra,直线()()12:110,:220laxylxaya++−=+−+=,则“1a=”是
“1l//2l”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【答案】A【解析】【分析】求出1l//2l的a值,再利用充分条件和必要条件的判断方法,即可求解.【详解】因为直线()()12:110,:220laxylxaya++−=+−+
=,当1a=时,12:210,:230lxylxy+−=+−=,此时1l//2l,即1a=可以推出1l//2l,当1l//2l时,(1)2aa+=,解得1a=或2−,又2a=−时,12:10,:0lxylxy−+=−=,此时1l//2l,所以1l//2l推不出1a
=,所以“1a=”是“1l//2l”的充分不必要条件,故选:A.5.已知点()00,xy为直线260xy++=上任意一点,则()22001xy++的最小值是()A.3B.2C.5D.6【答案】C【解析】【分析】()22001xy++的几何意
义为直线上的点到原点的距离,由点到直线的距离公式可得.【详解】点()00,xy直线260xy++=上任意一点,又()22001xy++的几何意义为直线上的点到()1,0−的距离,故最小值为()1,0−到直线
的距离,即最小值为225521=+故选:C.6.如图,在异面直线,mn上分别取点,AB和,CD,使2,4,6ABCDBD===,且,ACmACn⊥⊥,若π,3ABCD=,则线段AC的长为()A.2B.22C.26D.6【答案】C【解析】【分析】过C作//lAB,过B作B
Hl⊥于H,连接,BHHD,根据条件得到AC⊥面CDH,从而得到ACDH⊥,进而得BHDH⊥,在CHDV中,利用余弦定理得到23HD=,从而可求出26ACBH==.【详解】如图,过C作//lAB,过B作BHl⊥
于H,连接,BHHD,因为ACm⊥,所以ACCH⊥,又ACn⊥,nCHC=,,nCH面CDH,所以AC⊥面CDH,又DH面CDH,所以ACDH⊥,为又易知//ACBH,所以BHDH⊥,又π,3ABCD=,所以π
3HCD=,CHDV中,2,4CHABCD===,所以222π2cos416224cos123HDCHCDCHCDHCD=+−=+−=,在RtBHDV中,6BD=,23HD=,所以222361224BHBDDH=−=−=,又//,//ACB
HABCH,所以26ACBH==,故选:C.7.已知圆台的上、下底面圆周上的点都在同一个球面上,且圆台的上、下底面半径分别为1,3,高为4,则该球的表面积为()A.25πB.30πC.32πD.40π【答案】D【解析】【分析】球心在上、下底圆心的连线上,利用勾股定理建立等量关系,求出球心位
置,即可得到球的半径,从而解出球的表面.【详解】如图:设1OOx=,则24OOx=−∵圆台的上、下底面圆周上的点都在同一个球面上∴()2222341xx+−=+解得3x=则223110r=+=在∴表面积:24π40πSr==故选:D
8.如图所示,在四棱锥PABCD−中,底面ABCD是边长为2的菱形,π3,3PAABCBAP===,且1cos6PAD=,则cosPBC=()A.277−B.277C.3714−D.3714【答案】D【解析】
【分析】利用基底ABADAP、、表示出向量PC,然后求出PC的模,余弦定理求出PB的长,在PBC中,利用余弦定理的变形即可求出cos.PBC【详解】如图连接AC,则PCACAPABADAP=−=+−2222()||||222P
CABADAPABADADABADABAPADAP=+−=+++−−由题可知π12,3,,cos36ABPAABCBAPPAD=====,∴222||4,||9,ABADAP===122cos22
242ABADABADBAD==−=−,122cos22362ABAPABAPPAD===,122cos22326ADAPADAPPAD===,∴4494625PC=++−−−=,在ABP中,22212co
s4922372PBABAPABAPPAB=+−=+−=,7PB=,在PBC中22274537,cos214272PBBCPCPBCPBBC+−+−===,故选:D.二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小
题给出的选项中,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.如图,在三棱锥ABCD−中,,,,EFGH分别是棱,,,ABBCCDDA的中点,M是EG和FH的交点,则()A.四边形EFGH是平行四边形B
.//BD平面EFGHC.三棱锥BDHG−的体积小于三棱锥EBDF−的体积D.()14FMFAFBFCFD=+++【答案】ABD【解析】【分析】根据题意,证得//,EFHGEFHG=,可判定A正确;证得//FGBD,利用线面平行的判定定理,证得//BD平面EFGH,
可判定B正确;设点H到平面BCD的距离为h,得到点E到平面BCD的距离也为h,结合锥体的体积公式,可得判定C错误;根据向量的线性运算法则,可判定D正确.【详解】对于A中,在三棱锥ABCD−中,,,,EFGH分别是棱,,,ABBCCDDA的中点,可得1//,2
EFACEFAC=且1//,2HGACHGAC=,所以//,EFHGEFHG=,所以四边形EFGH是平行四边形,所以A正确;对于B中,在BCD△中,因为,FG分别为,BCCD的中点,可得//FGBD,又因为BD平面EFGH,FG
平面EFGH,所以//BD平面EFGH,所以B正确;对于C中,设点H到平面BCD的距离为h,因为,EH为,ABAD的中点,可得//EHBD,又因为EH平面BCD,BD平面BCD,所以//EH平面BCD,所以点E到平面BCD的距离也为h,因为13BDHGHBDBDGGVVS
h−−==,13EBDFBDFVSh−=,又因为,FG分别为,BCCD的中点,可得//FGBD,所以BDGBDFSS=,所以EBDDHGBFVV−−=,所以三棱锥BDHG−的体积等于EBDF−的体积,所以C错误;对于D中,因为
四边形EFGH是平行四边形,可得11()[())]2(2FMFEFGFBBEFCCG==++++111[())][())]222((BECGFBFCBACDFBFC=++=++++,因为FBFC=−,所以0FBFC+=,则11111[())][())]22
(22(2BACDFBFCFBBAFCCDFBFC++++=++++()1111[()()]2224FAFDFBFCFAFBFCFD=+++==+++,所以D正确.故选:ABD.10.已知圆22:(1)1Mxy−+=与圆22:(2)4N
xy+−=相交于,AB两点(点A在第一象限),则()A.直线AB的方程是20xy−=B.,,,AMBN四点不共圆C.圆M的过点A的切线方程为3480xy+−=D.4cos5AMB=−【答案】AC【解析】【分
析】选项A,利用两圆方程相减,即可求解;选项B,联立直线AB的方程与圆的方程,直接求出84(,)55A,(0,0)B,进而可得MN中点到,,,AMBN四点距离相等,即可求解;选项C,利用选项B中结果,先求出43MAk=,进
而得到切线方程的斜率为34−,即可求解;选项D,直接求出455AB=,1MAMB==,利用余弦定理即可求解.【详解】对于选项A,因为圆22:(1)1Mxy−+=与圆22:(2)4Nxy+−=,两圆方程相减得到20xy−=,即
直线AB的方程是20xy−=,所以选项A正确,对于选项B,由20xy−=和22(1)1xy−+=,解得00xy==或8545xy==,即84(,)55A,(0,0)B,又(1,0),(0,2)MN,所以MN中点为1(,1)2P,则52PBPA==,
又5MN=,所以P到,,,AMBN四点距离相等,即,,,AMBN四共圆,所以选项B错误,对于选项C,由选项B知84(,)55A,所以4458315MAk==−,得到圆M的过点A的切线方程为438()545yx−=−−,整理得到3480xy
+−=,所以选项C正确,对于选项D,因为64164525255AB=+=,1MAMB==,在BMA△中,由余弦定理得222161135cos225MAMBABAMBMAMB+−+−===−,所以选项D错误,故选:AC.11.已知
定义在R上的函数()fx满足()()()2,12fxfxf=−=,且()()1gxfx=−为奇函数,则()A.()()2fxfx+−=B.()()4fxgx+−为定值C.()()411gkk+=ZD.()()431fkk+=Z【答案】ABC【解析】【分析】利用函数关系求出
函数的对称轴和对称中心,从而得出周期,利用周期和对称性以及已知函数值化简选项中的函数即可判断.【详解】∵()()2fxfx=−,则()()11fxfx+=−,则()fx关于直线1x=对称,∵()()1gxfx=−为奇函数,则()()gxgx−=−,即
()()11fxfx−−=−+,则()()2fxfx−+=,故A选项正确;∵()()2fxfx−+=,∴()fx关于点()0,1对称,即()01f=,由()()2fxfx=−可得()()20fxfx−++=,则()
()22fxfx++=,即()()422fxfx+++=,则()()4fxfx+=,可知4为函数()fx的周期,∴()()()()()()44111fxgxfxfxfxfx+−=+−+=−+=为定值,故B选项正确;()()()
()41411111gkfkfk+=+−=−=Z,故C选项正确;()()()()433121fkffk+===Z,故D选项错误;故选:ABC三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知直线:2lykx=+在x轴上的截距为1,则k=__________.【答案】2−【解析】【
分析】根据条件,利用横截距的定义,即可求解.【详解】因为直线:2lykx=+,令0y=,得到2xk=−,由题有21k−=,解得2k=−,故答案为:2−.13.从集合2,3,4,9中任取2个不同的数分别作为一个对数的底数和真数,则得到的对数值为整数的
概率是__________.【答案】16【解析】【分析】古典概型需找到总的情况数做分母,满足题意得情况数做分子.【详解】从集合2,3,4,9中任取2个不同的数共有24A12=种取法;作为一个对数的底数和真数,则得到的对数值为整数的情况有:23log
4log9、,共2种,∴概率21126P==故答案为:1614.古希腊数学家阿波罗尼斯的著作《圆锥曲线论》中有这样一个结论:平面内与两点距离的比为常数()1的点的轨迹是圆,后人称这个圆为阿波罗尼斯圆.已知点()7,0A−,B为直线:431
10lxy++=上的动点,P为圆22:(2)9Cxy−+=上的动点,则3PAPB+的最小值为__________.【答案】9【解析】【分析】根据阿波罗尼斯圆的定义可设||3||PAPD=,利用待定系数法得D的坐标为(1,0),即可根据三点共线,结合点到直线的
距离公式即可求解.【详解】令3PAPD=,则||3||PAPD=.由题意可得圆22:(2)9Cxy−+=是关于点A,D的阿波罗尼斯圆,且3=,设点D坐标为(,)Dmn,则2222(7)||3||()()xyPAPDxmyn++==−+−,整理得22229794994948
mnmnxyxy−−+−+=−,由题意得该圆的方程为22:(2)9Cxy−+=,即2245xyx+−=所以229744904499958mnmn+==−−=,解得10mn==,所以点D的坐标为D(1,0),所以3333PAPBPDPBDB+=+,当
BDl⊥时,此时DB最小,最小值为22411334+=+,因此当BDl⊥时,3PAPB+的值最小为339=,故答案为:9【点睛】关键点点睛:根据3PAPB+的形式,设3PAPD=,则||3||PAPD=,利用阿波罗尼斯圆的定义待定出点D(1,0),即可利用点到
直线的距离求解.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.已知直线1l的方程为()420axay+−+=,直线2l经过点1,02A和10,Ba.(1)若12ll⊥,求a的值;(2)若当a变
化时,1l总过定点C,求AC.【答案】(1)2a=−或4a=.(2)52【解析】【分析】(1)求出直线1l和2l的斜率,利用斜率相乘为-1求解即可;(2)将直线1l的方程为()420axay+−+=进行变形,然后解方程
组即可得到直线1l经过的定点,再利用两点间的距离公式求解即可.【小问1详解】直线2l经过点1,02A和10,Ba,所以0a,所以直线2l的斜率为102102aka−==−−,因为直线1l的斜率为4aa+,12ll⊥,所以421aaa+−=−,解得2a=−
或4a=.【小问2详解】直线1l的方程为()420axay+−+=可以改写为()420axyx−++=,由0420xyx−=+=,解得12xy==−,所以1l总过定点11C,22−−,根据两点间的距离公式,22111
5(0).2222AC=−−+−−=16.已知函数()()π3sin0,2fxx=+在区间π4π,33上单调递减且π33f=,4π33f=−(1)求(
)fx的解析式;(2)求使()62fx−成立的x的取值范围.【答案】(1)()π3sin6fxx=+(2)()11π5π2π,2π1212kkk−−Z【解析】【分析】(1)根据题意先可以确定函数()fx的最小正周期2π4ππ233T==−
,进而得到的值,进而代值计算,从而求解;(2)根据正弦函数的性质解不等式即可.【小问1详解】()()3sinfxx=+在区间π4π,33上单调递减,且π4π3,333ff==−,∴𝑓(𝑥)的最小正周期2π4ππ22π
33T==−=,解得1=.ππ3sin333f=+=,由“五点法”可知πππ,326+==.()π3sin6fxx=+.【小问2详解】由(1)可知π63sin62x+−
,π2sin62x+−,()3πππ2π2π464kxkk−+−Z,解得()11π5π2π2π1212kxkk−−Z,x的取值范围是()11π5π2π,2π1212kkk−−Z.17.已知ABCV的内角,,
ABC的对边分别为,,abc,且3sincosaCcAc=+.(1)求A;(2)若π,4CABC=△的面积为236+,求c.【答案】(1)π3(2)4【解析】【分析】(1)利用正弦定理边转角得到3sin
cos1AA=+,再利用辅助角及特殊角三角函数值,即可求解;(2)根据条件及(1)中结果,得到5π12B=,利用正弦定理得到312bc+=,再利用面积公式,即可求解.【小问1详解】由3sincosaCcAc=+,得到3sinsinsincoss
inACCAC=+,又(0,π)C,sin0C,得到3sincos1AA=+,即3sincos1AA−=,所以π2sin()16A−=,得到π1sin()62A−=,又(0,π)A,所以ππ5π(,)666A−
−,所以ππ66A−=,解得π3A=.小问2详解】因为π4C=,由(1)知π3A=,所以ππ5ππ3412B=−−=,由正弦定理sinsinsinabcABC==,得到5πsinsin5π122sinπsin12sin4ccBbcC===,又5π7πππ212326sins
in=sin()12124322224+=+=+=,所以312bc+=,又ABCV的面积为236+,所以211313sin2362222SbcAc+===+,整理得到216c=,解得4c=.【18.如图,在三棱锥PABC−中,2,22,,,PAABBCPBACPABCMN=====
⊥分别是棱PB,CA上的动点(不含端点),且BMCN=.(1)证明:平面ABC⊥平面PAB.(2)设BMt=,则当t为何值时,MN的长度最小?(3)当MN的长度最小时,求平面AMN与平面PAB的夹角的余弦值
.【答案】(1)证明见解析(2)2t=时,MN的长度最小(3)33【解析】【分析】(1)根据,PABC⊥,PAAB⊥,利用线面垂直的判定定理,证得PA⊥平面ABC进而由面面垂直的判定即可求解;(3)根据
线面垂直性质,结合余弦定理和勾股定理,得到MN的表达式,即可由二次函数的性质求解最值.(3)建立空间直角坐标系进而求得平面AMN的一个法向量,结合向量的夹角公式,即可求解.【小问1详解】由于2,22,,PAAB
PBPAAB===⊥又,PABC⊥,,BCABBBCAB=平面ABC,所以PA⊥平面ABC,又因为PA平面PAB,所以平面ABC⊥平面PAB.【小问2详解】作//MDPA交AB于D,连接DN,由于PA⊥平面ABC,故
MD⊥平面ABC,MN平面ABC,故MDMN⊥,BMt=,故2222BDDMBMt===,的CNt=,故22,ANt=−又易知ABCV是等腰直角三角形,由余弦定理可得2222cos45DNADANADAN=+−()()2222212222222224222t
ttttt=−+−−−−=−+,故()222222422NMMDDNttt=+=−+=−+,故当2t=时,此时MN的最小值为2.【小问3详解】由于2,22ABBCAC===,故ABBC⊥,以B为坐标原
点,以,BCBA所在的直线分别为x和y轴,以过点B垂直与平面ABC的直线为z轴,建立空间直角坐标系,如图所示,当2t=时,,MN分别为,PBAC的中点,则()0,2,0A,()0,0,0B()()()2,0,0,0,1,1,1,1,0C
MN,所以()()0,1,1,1,1,0AMAN=−=−,设平面AMN的法向量为(,,)nxyz=,则00nAMnAN==,即00yzxy−+=−=,取1y=,可得平面AMN的一个法向量
()1,1,1n=,平面PAB的一个法向量为()1,0,0m=,设平面AMN与平面PAB的所成角为,则3cos|cos,|||3||||nmnmnm===,故平面AMN与平面PAB的所成角的余弦值为33.19.已知圆22
1:202Exmxym−+−=,点()1,0A关于直线:lyaxb=+的对称点为()2,3B−.(1)求l的方程;(2)讨论l与圆E的位置关系;(3)若l与圆E相交于,MN两点,圆心E到l的距离为2,圆C的圆心在线段MN上,且圆C与圆E相切,切点在劣弧MN上,求圆C的半径的最大值.【答案】(
1)20xy−+=(2)答案见解析(3)142−.【解析】【分析】(1)两个点关于直线对称,则线段中点在直线上且两直线垂直,建立方程组,解出答案即可;(2)通过圆的方程解出圆心和半径,比较圆心到直线的距离与半径的大小,即可得到直线与圆的位置关系;(3)由点到线距离得出参数m的值,从而得到圆的
方程,通过内切圆的关系得到半径2r的范围,由此得出最大值.【小问1详解】点()1,0A关于直线:lyaxb=+的对称点为()2,3B−,且线段AB的中点坐标为13,22−,301,2113,22aab−=−−−
−+=解得1,2.ab==l的方程为20xy−+=.【小问2详解】圆E的方程可变形为2221()2xmymm−+=+,则圆心E的坐标为(),0m,且2102mm+,解得0m或12m−
,圆E的半径212rmm=+.设圆心E到l的距离为d,则22md+=.若dr>,则2222122mmm++,解得14−m,的又12m−或10,12mm−−或04m,此时l与圆E相离;若dr=,则1
m=−或4m=,此时l与圆E相切;若dr,则4m或1m−,此时l与圆E相交.【小问3详解】由题可知222m+=,解得4m=−或0m=(舍去).当4m=−时,圆22:(4)14Exy++=,圆心()4,0E−,半径114r=.由题可知圆C的圆心C在圆E内且两圆内切
,记圆C的半径为2r,由切点在劣弧MN上,知12ECrr=−,21rrEC=−.点C在线段MN上,2EC.当且仅当圆心C与线段MN的中点重合时,2r最大,且()2max142r=−.圆C的半径的最大值为142−.