【文档说明】四川省自贡市第一中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题 Word版含解析.docx,共(17)页,1.228 MB,由小赞的店铺上传
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自贡一中高2026届高二上学期10月月考数学试题一、选择题(共8小题,满分40分,每小题5分)1.如图所示,直线123,,lll的斜率分别为123,,kkk,则A.123kkkB.231kkkC.321kk
kD.132kkk【答案】B【解析】【分析】设直线123,,lll所对应的倾斜角为123,,,由图可知,12302,由直线的倾斜角与斜率的关系可得231kkk,得解.【详解】解:由图可知,直线1l的倾斜角为锐角,所以10k,而直线2
l与3l的倾斜角均为钝角,且2l的倾斜角小于3l的倾斜角,故230kk.所以231kkk.故选B.【点睛】本题考查了直线的倾斜角与斜率的关系,重点考查了识图能力,属基础题.2.已知a,b均为空间单位向量,它们的夹角为60°,那么
3ab+等于()A.7B.10C.13D.4【答案】C【解析】【分析】根据23(3)abab+=+,展开后根据空间向量的数量积公式计算即可得到结果.【详解】由题意可得11cos601122abab===,2223(3)9619
313abababab+=+=++=++=.故选:C3.已知直线()1:410lxay+−+=,2:550laxy++=且12//ll,则实数a的值为()A.5B.1C.5或1−D.1−【答案】D【解析】【分析】根据给定条件,列出方程求解,再验证判断作答.【详解】直线()1:
410lxay+−+=,2:550laxy++=,由(4)50aa−−=解得5a=或1a=−,当5a=时,直线1:10lxy++=与2:5550lxy++=重合,不符合题意,当1a=−时,直线1:510lxy−+=与2:
550lxy−−=平行,所以实数a的值为1−.故选:D4.“直线1:(1)3laxay+−=与2:(1)(23)2laxay−++=互相垂直”是“3a=−”的()A.必要不充分条件B.充分不必要条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【答案】A【解析】【分析】由两直线互相垂
直,知(1)(1)(23)0−+−+=aaaa,由此能求出实数a的值,再利用充分必要条件的定义判断得解.详解】解:直线1:(1)3laxay+−=与2:(1)(23)2laxay−++=互相垂直,(1)(1)(23)0aaaa−+−+=,解得1a=或3a=−.因为1a=或
3a=−时,3a=−不一定成立,因为3a=−时,1a=或3a=−一定成立.“直线1:(1)3laxay+−=与2:(1)(23)2laxay−++=互相垂直”是“3a=−”的必要不充分条件.故选:A5.如图,在四面体PABC中,E是AC中点,3BFFP=,设,,PAaPBbPC
c===,则FE=()【的A.111232abc−+B.111242abc−+C.111243abc++D.212343abc−+【答案】B【解析】【分析】由空间向量的线性运算求解.【详解】()1111124242FEPEPFPAPCPBabc=−=+−=−+故选:B6.已知,,abc是空间的一个
基底,则下列说法错误..的是()A.若xyz++=0abc,则0xyz===B,,abc两两共面,但,,abc不共面C.一定存在x,y,使得axbyc=+D.,,2abbcca+−+一定能构成空间的一个基底【答案】C【解析】【分析】利用向量的线性关系、向量的基底的定义和空间向量基本定理,即可求解
.【详解】对于A,若,,xyz不全为0,则,,abc共面,与题意矛盾,故A正确;对于B,,,abc是空间的一个基底,则,,abc两两共面,但,,abc不共面,故B正确;对于C,,,abc不共面,则不存在实数,xy,使得axbyc=+,故C错误;
对于D,若,,2abbcca+−+共面,()(2)abkbcca+=−++,121kk===无解,故,,2abbcca+−+不共面,一定能构成空间的一个基底,故D正确故选∶C..7.已知空间直角坐标系中的三点(2,0,2)A,(0,0,1)B,(2,2,2
)C,则点A到直线BC的距离为()A.53B.23C.253D.5【答案】C【解析】【分析】由点A到直线BC的距离,向量在向量上的投影及勾股定理即可求.【详解】已知(2,0,2)A,(0,0,1)B,(2,2,2)C,所以(2,0,1)AB=−−,(2,2,1)BC=,||3
,BC=点A到直线BC的距离为()222225|5|53||3ABBCABBC−−=−=.故选:C.8.已知点()()2,3,3,2AB−,若直线20axy++=与线段AB没有交点,则a的取值范围是()A.54,,23−−+
B.45,32−C.54,23−D.45,,32−−+【答案】B【解析】【分析】求出直线,CACB的斜率,结合图形得出a的范围.【详解】直线20axy++=过定点()
0,2C−,且54,23ACBCkk=−=,由图可知直线与线段AB没有交点时,斜率a−满足5423a−−,解得45,32a−,故选:B.二、多选题(共3小题,满分18分,每小题6分)9.已知正方体1111ABCDABCD−的棱长为1,则()A.直线1BC
与直线1AD所成的角为90B.1BD⊥平面1ACDC.点1B到平面1ACD的距离为32D.直线1BC与平面1ACD所成角的余弦值为33【答案】BD【解析】【分析】建立如图所示的空间直角坐标系,利用坐标得到11BCAD=,即可判断选项A;利用向
量法证明111,BDADBDAC⊥⊥,即可判断选项B;利用向量法求出点1B到平面1ACD的距离即可判断选项C;利用向量法求出直线1BC与平面1ACD所成角的余弦值即可判断选项D.【详解】建立如图所示的空间直角坐标系:()()()()()()1111,
0,0,1,1,0,0,1,0,1,1,1,0,1,1,0,0,1ABCBCD.A:()()111,0,1,1,0,1BCAD=−=−,因为11BCAD=,所以1BC//1AD,因此选项A不正确;B:()()()111,1,1,1,0,1,1,1,0BD
ADAC=−−−=−=−,所以1110,0BDADBDAC==,所以111,BDADBDAC⊥⊥,而1ACADA=I,1,ACAD平面𝐴𝐶𝐷1,因此1BD⊥平面1ACD,所以选项B正确;C
:因为1BD⊥平面1ACD,所以1BD是平面1ACD的法向量,()11,0,1BC=−−,所以点1B到平面1ACD的距离为()()1122211111233(1)(1)(1)BCBDBD−−−−==−+−+−,因此选项C不正确;D:设直线1BC与平
面1ACD所成角为,则1111116sincos,3BCBDBCBDBCBD===,所以直线1BC与平面1ACD所成角的余弦值22631cos133−=−=,因此选项D正确.
故选:BD10.下列说法正确的是()A.直线32()yaxaaR=−+必过定点(3,2)B.直线32yx=−在y轴上的截距为2−C.直线310xy++=的倾斜角为60°D.过点(1,2)−且垂直于直线230xy−+=的直线方程为20xy+=【答
案】ABD【解析】【分析】将方程化为点斜式,即可判断A;令0x=,得出在y轴上的截距,进而判断B;将一般式方程化为斜截式,得出斜率,进而得出倾斜角,从而判断C;由两直线垂直得出斜率,最后由点斜式得出方程,进而判断D.【详解】
32()yaxaaR=−+可化为()23yax−=−,则直线32()yaxaaR=−+必过定点(3,2),故A正确;令0x=,则2y=−,即直线32yx=−在y轴上的截距为2−,故B正确;310xy++=可化为31yx=−−,则该直线的斜率为3−,即倾斜角为1
20,故C错误;设过点(1,2)−且垂直于直线230xy−+=的直线的斜率为k因为直线230xy−+=的斜率为12,所以112k=−,解得2k=−则过点(1,2)−且垂直于直线230xy−+=的直线的方程为22(1)yx−=−+,即20xy+=,故
D正确;故选:ABD.【点睛】本题主要考查了求直线过定点,求直线的倾斜角,由两直线垂直求直线方程,属于中档题.11.给出以下命题,其中错误的是()A.平面,的法向量分别为()()120,1,3,1,0,2nn==,则∥B.直线l的方向向量为
()0,1,1a=−,平面的法向量为()1,1,1n=−−,则l⊥C.直线l的方向向量为()1,1,2a=−,直线m的方向向量为12,1,2b=−,则l与m垂直D.平面经过三个点()()()1,0
,1,0,1,0,1,2,0ABC−−−,向量()1,,nut=是平面的法向量,则1ut+=【答案】ABD【解析】【分析】根据平面、的法向量不具有倍数关系可判断A;根据直线l的方向向量和平面的法向量的数量积可安短B;根据直线的方向向量的数量积判断C;
根据平面的法向量的求法可判断D.【详解】对于A,由()()120,1,3,1,0,2nn==可知两向量不具有倍数关系,故,不平行,A错误;对于B,由于()0,1,1a=−,()1,1,1n=−−,则()()0,1,11,1,10110an
=−−−=−+=,故an⊥,则//l或l,B错误;对于C,由于()111,1,22,1,212022ab=−−=−−−=,即得lm⊥,C正确;对于D,由于()()()1,0,1,0,1,0,1,2,0ABC−−−,故()()1,1,1,1,3,0ABBC=−
−=−,向量()1,,nut=是平面的法向量,则10130nAButnBCu=−−+==−+=,解得1343ut==,故53ut+=,D错误,故选:ABD三、填空题(共3小题,满分15分,每小题5分12.已知空间向量()()2,1,2,1,2,2A
BAC==,则BC=___________.【答案】2【解析】【分析】由空间向量的减法法则求得向量的坐标,然后由模的定义计算.【详解】因为()1,1,0BCACAB=−=−,所以1102BC=++=.故答案为:2.13.已知直线2
2xy+=分别与x轴,y轴相交于A,B两点,若动点(),Pab在线段AB上,则ab的最大值为______.【答案】12【解析】【分析】利用直线方程求出点A,B坐标,从而确定01b,由题意将22ab=−代入ab得到()22222a
bbbbb=−=−+,根据b的取值范围结合二次函数的性质即可求出ab的最大值.【详解】直线方程可化为12xy+=,故直线与x轴的交点为A(2,0),与y轴的交点为B(0,1).由动点(),Pab在线段AB上可知01b,且22ab+=,所以22ab=−
,故()22112222222abbbbbb=−=−+=−−+.因为01b,所以当12b=时ab取得最大值12.【点睛】本题主要考查了点与直线的位置关系以及最值问题,点在曲线上必然满足曲线的方程,属于中档题.14.如图,在长方体1
111ABCDABCD−中,11ADAA==,2AB=,点E在棱AB上.若二面角1DECD−−的大小为4,则E的坐标为______,AE=______.【答案】①.()1,23,0−##()1,32,0−+②.23−##32−+【解析】【分析】设()02AE
=,算出两个平面的法向量,然后建立方程求解即可.【详解】设()02AE=,平面1DEC的法向量为(),,mxyz=.由题可知()10,0,1D,()0,2,0C,()1,,0E,则()10,2,1DC=−,()1,2,0CE=−.易知平面ECD的一个法向量为()001n
,,=.∵(),,mxyz=为平面1DEC的法向量,∴()12020mDCyzmCExy=−==+−=,令1y=,则()2,1,2m=−,又二面角1DECD−−的大小为4,∴cos4mnmn
=,即()22222212=−++,解得23=−或23=+(舍去),∴()1,23,0E−,23AE=−.故答案为:()1,23,0−;23−四、解答题(共5小题,第15题13分,第16、17题15分,第18、19题17分,共77分)15.已
知()()()1,0,3,2,0,4ABC,点D满足ABCD⊥,且//ADBC,试求点D的坐标.【答案】(10,6)−【解析】【分析】设(),Dxy,由题意可得1,ABCDDABCkkkk=−=,再根据斜率公式即可得解.【详解】由(
)()()1,0,3,2,0,4ABC,得2131ABk==−,422033BCk−==−−,设(),Dxy,由题意可知,0x且1x,则4CDykx−=,1DAykx=−,因为ABCD⊥,且//ADBC,所以1,ABCDDABCkkk
k=−=,所以411213yxyx−=−=−−,解得106xy==−,即()10,6D−.16.根据下列条件,分别写出直线的方程:(1)斜率为2−,在y轴上的截距为2−.(2)已知平面内两点()()6,6,2,2AB−,求过()2,3P−且与直线AB平行的直线l的方程
.(3)求经过点()5,2A−,且在x轴上的截距等于在y轴上截距的2倍的直线方程.【答案】(1)220xy++=(2)210xy+−=(3)210xy++=或250xy+=【解析】【分析】(1)利用直线的斜截式方程求解即可;(2)利用平行直线斜率相等以及点斜式,
结合斜率公式即可得到直线的方程.;(3)当直线不过原点时,设所求直线方程为12xyaa+=,当直线过原点时,设直线方程为ykx=,将(5,2)A−代入直线方程,进而求得所求直线的方程.【小问1详解】因为直线的
斜率为2−,在y轴上的截距为2−,所以直线的斜截式方程为22yx=−−,化简可得220xy++=;【小问2详解】因为()6,6A−,()2,2B,所以()26226ABk−−==−−,因为所求直线与直线AB平行,所以所求直线斜率为2−,又因为直线过()2,3P−,
所以所求直线的方程为:()322yx+=−−,即210xy+−=.【小问3详解】由题意,当直线不过原点时,设所求直线方程为12xyaa+=,将(5,2)A−代入,可得5212aa−+=,解得12a=−,所以直线方程为210xy++
=;当直线过原点时,设直线方程为ykx=,将(5,2)A−代入,可得52k−=,解得25k=−,所以直线方程为25yx=−,即250xy+=,综上可得,所求直线方程为210xy++=或250xy+=.17.在棱长为2的正方体1111ABCDABCD−中,求(1)直线BC与平面11
ABCD所成的角;(2)求平面1ABD与平面11BDC的距离;(3)求三棱锥11BABD−外接球的表面积;【答案】(1)45(2)233(3)12π【解析】【分析】(1)建立空间直角坐标系,利用空间向量的方法即可求得线
面角;(2)先证平面1//ABD平面11BDC,将面到面的距离转化为点到面的距离,建立空间直角坐标系,利用空间向量的方法求出点到面的距离即可;(3)根据补形法确定三棱锥11BABD−的外接球即为正方体1111ABCDABCD−的
外接球,求出正方体外接球半径,即可求得结果.【小问1详解】建立如图所示,以D为坐标原点,DA、DC、1DD分别为x轴、y轴、z轴的空间直角坐标系,根据题意有:𝐴(2,0,0),()2,2,0B,()0,2,0C,()10,2,2C,()10,0,2D
,所以()2,0,0BC=−,()0,2,0AB=,()12,0,2AD=−,设平面11ABCD的法向量为𝑛1⃗⃗⃗⃗=(𝑥1,𝑦1,𝑧1),所以11100nABnAD==,即11120220yxz=−+=,令1
1x=,则有111101xyz===,所以()11,0,1n=为平面11ABCD的一个法向量,设直线BC与平面11ABCD所成角为,则有1121002sin222BCnBCn−++===,又因为0
,90,所以45=【小问2详解】连接1AD、1AB、BD、11BD、1BC、1CD,因为11//DDBB,11=DDBB,所以四边形11DBBD是平行四边形,所以11//BDBD,又因为BD平面11BD
C,11BD平面11BDC,所以//BD平面11BDC;同理可证1//AB平面11BDC,又1BDABB=,1,BDAB平面1ABD,所以平面1//ABD平面11BDC;因为()10,0,2D,()2,2,0B,()12,0,2A,()0,0,0D所以()2,2,0DB=,()
112,0,0DA=,()12,0,2DA=设平面1ABD的法向量为(),,nxyz=,则100nDBnDA==,220220xyxz+=+=,令1x=,可得1,1yz=−=−,则()1,1,1n=−−为
平面1ABD的一个法向量,所以平面1ABD与平面11BDC的距离1122333DAndn===.【小问3详解】根据补形法可知三棱锥11BABD−的外接球就是正方体1111ABCDABCD−的外接球,设三棱锥11BABD−的外接球半径为R,则222222223R=++=,所以
3R=,所以三棱锥11BABD−的外接球的表面积为24π12πSR==.18.如图,ABCD为圆柱OO的轴截面,EF是圆柱上异于AD,BC的母线.(1)证明:BE⊥平面DEF;(2)若2,2ABBCBE===,求二面角BDF
E−−的余弦值.【答案】(1)证明见解析(2)63【解析】【分析】(1)连接AE,证明BEDF⊥,EFBE⊥,再根据线面垂直的判定定理即可得证;(2)以点E为原点,,,EAEBEF所在直线为,,xyz轴建立空间直角坐标系Exyz−,利用向量法求解即可
.【小问1详解】如图,连接AE,由题意知AB为O的直径,所以AEBE⊥,因为,ADEF是圆柱的母线,所以//ADEF且ADEF=,所以四边形AEFD是平行四边形,所以//AEDF,所以BEDF⊥,因为EF是圆柱的母线,所
以⊥EF平面ABE,又因为BE平面ABE,所以EFBE⊥,又因为,,DFEFFDFEF=平面DEF,所以BE⊥平面DEF;【小问2详解】由(1)知,,EAEBEF两两相互垂直,如图,以点E为原点,,,EAEBEF所在直线为,
,xyz轴建立空间直角坐标系Exyz−,则()()()()0,2,0,2,0,2,0,0,0,0,0,2BDEF,由(1)知BE⊥平面DEF,故平面DEF的法向量可取为()0,2,0EB=.设平面BDF法向量为(),,nxyz=r,由()2,0,0DF=−,()0,2,2BF=−,
则有20220nDFxnBFyz=−==−+=,可取()0,2,1n=的设二面角BDFE−−的平面角为,则226coscos,332nEBnEBnEB====,由图可知为锐角,所以二面角BDFE−−
的余弦值为63.19.如图,四棱锥PABCD−中,四边形ABCD为梯形,其中//ABCD,60BCD=,224ABBCCD===,ADPB⊥.(1)证明:平面PBD⊥平面ABCD;(2)若=PBPD,且PA与平面ABCD所成角的正弦值为67,点E在线段PC上满足2PEEC=,求二面角CBDE
−−的余弦值.【答案】(1)证明见解析(2)12【解析】【分析】(1)根据题意,在ABD△中,由余弦定理求得212AD=,得到222ADBDAB+=,证得ADBD⊥,再由ADPB⊥,证得AD⊥平面PBD,即可证得平面PBD⊥平面ABCD;(2)
若O为BD中点,证得PO,BD,OC两两垂直,以O为原点,建立空间直角坐标系,设()0,0,Pt,由平面ABCD的一个法向量为()0,0,1v=,列出方程求得6t=,进而得到230,,23E,
求得平面BDE的一个法向量(0,3,1)n=−,结合向量的夹角公式,即可求解.【小问1详解】证明:由题知2BCCD==且60BCD=,所以BCD△为等边三角形,则24ABBD==,又由四边形ABCD为梯形,//ABDC,则60ABD=,在ABD△中,2222212cos42242122A
DABBDABBDABD=+−=+−=,所以222ADBDAB+=,即ADBD⊥,因为ADPB⊥,且PBBDB=,,PBBD平面PBD,所以AD⊥平面PBD,又因为AD平面ABCD,所以平面PBD⊥平面ABCD.【小问2详解】解:若O为B
D中点,=PBPD,则POBD⊥,由(1)得平面PBD⊥平面ABCD,平面PBD平面ABCDBD=,PO平面PBD,则⊥PO平面ABCD,连接OC,则OCBD⊥,且,OCBD平面ABCD,所以POOC⊥,POBD⊥,所以
PO,BD,OC两两垂直,以O为原点,OB,OC,OP分别为x轴、y轴和z轴的正方向建立空间直角坐标系,如图所示,可得()1,23,0A−−,()1,0,0B,()0,3,0C,()1,0,0D−,设
()0,0,Pt且0t,则()1,23,APt=,由平面ABCD的一个法向量为()0,0,1v=,可得26cos,713APvtAPvAPvt===+,解得6t=,因为2PEEC=,所以23PEPC=
,可得230,,23E,所以231,,23DE=,()2,0,0DB=,()1,3,0DC=,设(),,nxyz=是平面BDE的一个法向量,则2023203nDBxnDExyz===++=,取3y=,可得0,
1xz==−,所以(0,3,1)n=−则()211cos,231vnvnvn−===−+,由图形可得CBDE−−的平面角为锐角,所以二面角CBDE−−的余弦值为12.