【文档说明】浙江省宁波市镇海中学2024-2025学年高二上学期第一次月考数学试卷 Word版含解析.docx,共(18)页,1.150 MB,由小赞的店铺上传
转载请保留链接:https://www.doc5u.com/view-9cf01e11fc9f1cdadcd0531a1b488ef1.html
以下为本文档部分文字说明:
2026届高二数学秋季月考卷第一期考试范围:大部分学校已经学习过的内容:考试时间:120分钟:满分:150分注意事项:1.答题前填写好自已的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上第I卷(选择题)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.已知向量()2,4a=,()1,1b=−,则2ab−=A.()5,7B.()5,9C.()3,7D.()3,9【答案】A【解析】【详解】因为2(4,8)a=,所以2(4,8)(1,1)ab
−=−−=(5,7),故选A.考点:本小题主要考查平面向量的基本运算,属容易题.2.已知直线12:320,:310lxylxay−+=−−=,若12ll⊥,则实数a的值为()A.1B.12C.12−D.1−【答案】D【解析
】【分析】对a进行分类讨论,代入121kk=−g求解即可.【详解】当0a=时,直线1:320lxy−+=的斜率113k=,直线2:310lxay−−=的斜率不存在,此时两条直线不垂直;当0a时,直线1:320lxy−+=的斜率
113k=,直线2:310lxay−−=的斜率23ka=,因为12ll⊥,所以121kk=−g,所以13113aa==−,解得:1a=−.故选:D.3.已知m是实常数,若方程22240xyxym++++=表示的曲线是圆,则m的取值范围为()A.(),20−B.(),5
−C.()5,+D.()20,+【答案】B【解析】分析】由方程表示的曲线为圆,可得出关于实数m的不等式,解出即可.【详解】由于方程22240xyxym++++=表示的曲线为圆,则222440m+−,解得5m.因此,实数m的取值范围是(),5−
.故选:B.【点睛】本题考查利用圆的一般方程求参数,考查计算能力,属于基础题.4.设ab,为两条直线,,为两个平面,下列四个命题中,正确的命题是()A.若ab,与所成的角相等,则𝑎∥𝑏B.若a∥,b∥,∥,则𝑎∥𝑏C.若abab,,,则∥D.若ab⊥⊥,,
⊥,则ab⊥rr【答案】D【解析】【详解】试题分析:A项中两直线ab,还可能相交或异面,错误;B项中两直线ab,还可能相交或异面,错误;C项两平面,还可能是相交平面,错误;故选D.5.直线3ykx=+与圆()()22324xy−+−=相交于M、N两点,若23MN=,则k等于(
)A.0B.23−C.23−或0D.34−或0【【答案】D【解析】【分析】求出MN到圆心的距离和圆心(3,2)到直线3ykx=+的距离,即可求出k的值.【详解】由题意,∵23MN=,∴MN到圆心的距离为222(3)1-=,∴圆心(3
,2)到直线3ykx=+的距离为:2|332|11kk+−=+,即229611kkk++=+.解得:0k=或34−,故选:D.6.过点()1,3P作直线l,若l经过点(),0Aa和()0,Bb,且,ab均为正整数,则这样的直线l可以作出(),A.1条B.2条C.3条D.无
数条【答案】B【解析】【分析】假设直线截距式方程,代入已知点坐标可得,ab之间关系,根据,ab为正整数可分析得到结果.【详解】,ab均为正整数,可设直线:1xylab+=,将()1,3P代入直线方程得:131ab+
=,当3b=时,10a=,方程无解,3331333bbabbb−+===+−−−,aN,303b−,33b−N,31b−=或33b−=,44ba==或62ba==,即满足题意的直线l方程有2条.故选:B.7.已知长方体1
111ABCDABCD−中,12AAAB==,若棱AB上存在点P,使得1DPPC⊥,则AD的取值范围是()A)1,2B.(1,2C.(0,1D.()0,2.【答案】C【解析】【分析】建立空间直角坐
标系,设ADa=,求出1DP、CP,利用10DPCP=,求出a的范围.【详解】解:如图建立坐标系,设(0)ADaa=,(02)APxx=,则(),,2Pax,()0,2,2C,()10,0,0D,()1,,2DPax=,(),2,0CPax=−,1DPPC
⊥,10DPCP=,即2(2)0axx+−=,所以222(1)1axxx=−+=−−+,当02x时,所以(2(1)10,1x−−+,所以(0,1a.故选:C.8.已知点P在直线3yx=−−上运动,M是圆221xy+=上的动点,N是圆22(9)(2)16x
y−+−=上的动点,则PMPN+的最小值为()A.13B.11C.9D.8【答案】D【解析】【分析】根据圆的性质可得5PMPNPOPC++−,故求PMPN+的最小值,转化为求PCPO+的最小值,再根据点关于线对称的性质,数形结合解.【详解】如
图所示,圆22(9)(2)16xy−+−=的圆心为()9,2C,半径为4,圆221xy+=的圆心为()0,0O,半径为1,可知44,11PCPNPCPOPMPO−+−+,所以5PMPNPOPC++−,故求PMPN+的最小值,转化为求PCPO+的最小值,设()0,0O关于直线3yx=−−
的对称点为G,设G坐标为(),mn,则1322nmnm==−−,解得33mn=−=−,故()3,3G−−,因为POPG=,可得22(93)(23)13POPCPGPCGC+=+=+++=,当,,PGC三点共线时,等号成立,所以PMP
N+的最小值为1358−=.故选:D.二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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.)9.三条直线0xy+=,0xy−=,3xay+=构成三角形,则a的值
不能为()A.1B.2C.1−D.-2【答案】AC【解析】【分析】由三条直线可构成三角形可知,直线3xay+=不经过两条直线的交点,且与两条直线任意一条不平行.【详解】直线0xy+=与0xy−=都经过原点,而无论a为何值,直线3x
ay+=总不经过原点,因此,要满足三条直线构成三角形,只需直线3xay+=与另两条直线不平行,所以1a.故选:AC.10.正方体1111ABCDABCD−中,下列结论正确的是()A.直线1AD与直线11AC所成角为3B.直线1AD与平面ABCD所成角为3C.二面角1DABD−−
的大小为4D.平面11ABD⊥平面11BDC【答案】AC【解析】【分析】选项A:先判断出1AD与11AC所成角即为1ACB,利用1ABC为正三角形,即可判断;选项B:1AD与平面ABCD所成角为14DAD=,
即可判断;选项C:二面角1DABD−−的平面角为14DAD=,即可判断;选项D:设1111DBACO=,连结,,AOCOAC,可以判断出AOC即为二面角11ABDC−−的平面角.在三角形ACO中,求出各边长,可以判断出90AO
C,即可判断.【详解】选项A:先判断出1AD与11AC所成角即为1BC与11AC所成角,1ABC为正三角形,所以该角为3;故A正确.选项B:1AD与平面ABCD所成角为14DAD=;故B错误.选项C:二面角1DABD−−的平面角为14DAD
=;故C正确.选项D:设1111DBACO=,连结,,AOCOAC,因为11ADAB=,所以11AOBD⊥.同理可证:11COBD⊥,所以AOC即为二面角11ABDC−−的平面角。不妨设AB=1,易求出:22262,122ACAOCO===+=
,因为222ACAOCO+,所以90AOC,所以平面11ABD⊥平面11BDC不正确;故D错误.故选:AC.11.已知圆22:(1)(1)4Mxy−+−=,直线:20,lxyP++=为直线l上的动点,过点P作圆M的切线PAPB、,切点为AB、,则下列各选项正确的是()A.四边形MAPB
面积的最小值为4B.四边形MAPB面积的最大值为8C.当APB最大时,2PA=D.当APB最大时,直线AB的方程为0xy+=【答案】ACD【解析】【分析】根据已知,结合图形,利用直角三角形、正方形的性质、直线方程以及点到
直线的距离公式、勾股定理计算求解.【详解】由圆的几何性质可得,MAPAMBPB⊥⊥,圆()1,1M,半径为2,如下图所示:对于A,由切线长定理可得PAPB=,又因为MAMB=,所以PAMPBM,所以四
边形MAPB的面积22PAMSSPAAMPA===△,因为222||||4PAMPMAMP=−=−,当MPl⊥时,MP取最小值,且min112||222MP++==,所以四边形MAPB的面积的最小值为22(22)44S=−=,故A正确;对于B,
因为MP无最大值,即PA无最大值,故四边形MAPB面积无最大值,故B错误;对于C,因为APM为锐角,2APBAPM=,且2sinAMAPMMPMP==,故当MP最小时,APM最大,此时APB最大,此时2PA=,故C正确;对于D,
由上可知,当APB最大时,2PAPBMAMB====且90PAM=,故四边形MAPB为正方形,且有MPl⊥,直线():20,1,1lxyM++=,则MP的方程为yx=,联立20yxxy=++=,可得11xy=−=−,即点()1,1P−−,由正方形的几何性质
可知,直线AB过线段MP的中点()0,0O,此时直线AB的方程为yx=−,故D正确.故选:ACD.第II卷(非选择题)三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知直线1:230lmxym++−=,2:10lmxym+−+=,则直线1l与2l之间的距离最大值为______.
【答案】5【解析】【分析】分别求出直线1l,2l过的定点A,B,当AB与两直线垂直时距离最大,且最大值为||AB,由此即可求解.【详解】直线1:230lmxym++−=化简为:(2)30mxy++−=,令20x+=且30y−=,解得2
x=−,3y=,所以直线1l过定点(2,3)A−,直线2:10lmxym+−+=化简为:(1)10mxy−++=,令10x−=且10y+=,解得1x=,1y=−,所以直线2l过定点(1,1)B−,,当AB与直线1l,2l垂直时,直线1l,2l的距离最大,且最大值为22(2
1)(31)5AB=−−++=,故答案为:5.13.已知三棱锥PABC−中,23APB=,3PAPB==,5AC=,4BC=,且平面PAB⊥平面ABC,则该三棱锥的外接球的表面积为_________.【答案】28【解析】【分析】本
题首先可在PAB中根据余弦定理得出3AB=,然后通过勾股定理得出ABBC⊥,根据面面垂直的性质得出⊥BC平面PAB,外接球的球心到平面PAB的距离为2,再然后通过正弦定理求出PAB的外接圆的半径,最后根据2222Rr=+求出外接球的半径,即可求出外接球的表面积.【详解】在PAB中,由余弦定理易知
,2222cosABPAPBPAPBAPB=+-鬃仔,即22213323392AB骣琪=+-创?=琪桫,解得3AB=,因为222ABBCAC+=,所以ABBC⊥,因为平面PAB⊥平面ABC且交于AB,BC平面ABC,
所以⊥BC平面PAB,外接球的球心到平面PAB的距离为122BC=,设PAB的外接圆的半径为r,外接球的半径为R,则由正弦定理得出2sinABrAPB=Ð,解得3r=,2222Rr=+,解得7R=,外接球的表面积2428==SR,故答案为:28.【点睛】关键点点睛:本题考
查几何体外接球的表面积的求法,考查面面垂直证明线面垂直,考查余弦定理与正弦定理的应用,考查数形结合思想,是难题.14.若点A(x,y)满足C:(x+3)2+(y+4)225,点B是直线3x+4y=12上的动点,则对定点P(6,1)而言,|PAPB+
|的最小值为_____.【答案】325【解析】【分析】设B关于P点对称点为B′,''PAPBPAPBBA+=−=,将模长最值问题转化为求圆心到直线3x+4y﹣32=0的距离问题求解.【详解】如图所示:设
B关于P点对称点为B′(x,y),B(x0,y0),由题意可知00122xxyy+=+=,解得00122xxyy=−=−,由B在直线3x0+4y0=12,代入整理得3x+4y﹣32=0,所
以''PAPBPAPBBA+=−=,的若点A满足C:(x+3)2+(y+4)225,点A在圆C内或圆上,则所以|'BA|最小值为圆C圆心到直线3x+4y﹣32=0的距离减去半径,所以|'BA|min2233
443234−−−=−+5325=,所以|PAPB+|的最小值325故答案为:325【点睛】此题考查求距离的最值问题,以向量为背景,通过几何关系进行转化,转化为求圆及其内部的点到直线距离的最值问题,涉
及数形结合思想.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:230mxy−−=与直线:30nxy+−=的交点为P.(1)若直线l过点P,且点A(1,3)和点B(3,2)到直线l的
距离相等,求直线l的方程;(2)若直线l1过点P且与x轴和y轴的正半轴分别交于A、B两点,△ABO的面积为4,求直线l1的方程.【答案】(1)240xy+−=或2x=;(2)240xy+−=.【解析】【分析】(1)由题可求(2,1
)P,由题知直线l与直线AB平行或过AB的中点,即求;(2)可设直线方程截距式,由题可得211142abab+==即求.【详解】(1)由23030xyxy−−=+−=得,21xy==即(2,1)P,因为直线l过点P,且点A(1,3)和点B(3,2)到直线l的
距离相等,∴直线l与直线AB平行或过AB的中点,当直线l与直线AB平行时,直线l的方程为231(2)31yx−−=−−即240xy+−=,当直线l过AB的中点时,直线l的方程为2x=,故直线l的方程为240xy+−=或2x=.(
2)由题可设直线l1方程为1(0,0)xyabab+=,的的则211142abab+==,解得42ab==,故直线l1的方程为142xy+=即240xy+−=.16.某同学在劳动实践课上制作了一个如图所
示的容器,其上半部分是一个正四棱锥,下半部分是一个长方体,已知正四棱锥SABCD−的高是长方体1111ABCDABCD−高的12,且底面正方形ABCD的边长为4,12AA=.(1)求1AC的长及该长方体的外接球的体积;(2)求正四
棱锥的斜高和体积.【答案】(1)16AC=,36;(2)斜高为5,体积为163.【解析】【分析】(1)根据长方体的棱长求对角线即可得到1AC的长,利用线段1AC就是其外接球直径,求得球的半径,进而求得其体积;(2)设AC,BD交于点O,连结S
O,则SO为正四棱锥的高,取AB的中点E,连结OE、SE,则SE为正四棱锥的斜高,利用正四棱锥的性质以及锥体的体积公式可得结果.【详解】(1)∵几何体1111ABCDABCD−为长方体且4ABBC==,12AA=,∴2222221144
26ACABBCAA=++=++=,记长方体外接球的半径为R,线段1AC就是其外接球直径,则26R=,∴3R=,∴外接球的体积为343363V==.(2)如图,设AC,BD交于点O,连结SO,则SO为正四棱锥的高,∵SABCD−为正四棱锥,
∴SO为正四棱锥的高,又长方体的高为12AA=,∴1212SO==,取AB的中点E,连结OE、SE,则SE为正四棱锥的斜高,在RtSOE△中,1SO=,122OEAD==,∴22145SESOOE=+=+=,∵4416ABCDS==,1SO=,∴1116161333SAB
CDABCDVSSO−===,∴正四棱锥的斜高为5,体积为163.17.已知:圆C过点()0,1D,()2,1E−,()1,2F−,P是直线1:2lyx=−上的任意一点,直线2:1=+lyx与圆C交于A、B两点.(1)求圆C的方程;(2)求22
PAPB+的最小值.【答案】(1)22210xyx++−=;(2)13.【解析】【分析】(1)设圆C的一般方程为220xyDxEyF++++=,即可根据题意列出三个方程,解出,,DEF,即可得到圆C的方程;(2)联立直线2l的方程和圆C的方程可得A、B两点的坐标
,设(),Pxy,再根据两点间的距离公式表示出22PAPB+,消去y,可得关于x的二次函数,即可求出最小值.【详解】(1)设圆C的一般方程为220xyDxEyF++++=,依题意可得,10250230EFDEFDEF+
+=−+++=−++==2,0,1DEF===−.所以圆C的方程为:22210xyx++−=.(2)联立221002101yxxxyxy−−==++−==或21xy=−=−,不妨设(
0,1),(2,1)AB−−,(),Pxy,则2yx=−,∴222222221||||(1)(2)(1)44144132PAPBxyxyxxx+=+−++++=−+=−+.故22PAPB+的最小值为13.【点睛】本题主要考查圆的方程的求法,直线与圆的交点坐标的求
法,以及两点间的距离公式的应用,意在考查学生的数学运算能力,属于基础题.18.在平面直角坐标系xOy中,已知圆()()221:314Cxy++−=和圆()()222:454Cxy−+−=.(1)若直线l过点()1,0A−,且与圆1C相切,求直线l的方程;(2)设P为直线32x=−上的点,满足:过点
P的无穷多对互相垂直的直线1l和2l,它们分别与圆1C和圆2C相交,且直线1l被圆1C截得的弦长与直线2l被圆2C截得的弦长相等.试求满足条件的点P的坐标.【答案】(1)1x=−或3430xy−+=(2)313,22P−【解析】【分析】(1)直线l斜率
不存在时,显然满足题意;当斜率存在时,设():1lykx=+,利用圆心到直线距离等于半径可构造方程求得k,由此可得切线方程;(2)设点3,2Pm−,当直线1l斜率存在时,根据截得弦长相等可求
得m的值;当1l斜率为0时,易知不满足题意;当直线1l斜率存在且不为0时,假设直线12,ll方程,根据垂径定理表示出直线被圆截得的弦长,根据k有无数个解可确定m的取值.【小问1详解】由圆1C的方程知:圆心()131C,−,半径12r=;当直线l斜率不存在时,即:1lx=−,此时直线l与圆1C显
然相切,满足题意;当直线l斜率存在时,设其方程为:()1ykx=+,即0kxyk−+=,圆心1C到直线l的距离23121kkdk−−+==+,解得:34k=,直线l方程为:()314yx=+,即3430xy−+=;综上所述:直线l方程为1x=−或3430xy−
+=.【小问2详解】由圆2C的方程知:圆心()24,5C,半径22r=;设点3,2Pm−,①当过3,2Pm−的直线1l斜率不存在时,则1l方程为:32x=−,2l方程为:ym=;则13:2lx=−被圆1C截得的弦长为:2232272−=;2:lym
=被圆2C截得的弦长为()222257m−−=,解得:132m=或72m=;313,22P−或37,22P−;②当过3,2Pm−的直线1l斜率为0时,直线2l斜率不存在,此时23:2lx=−与圆2C相离,不合题意;③当过3,2Pm−
的直线1l斜率存在且不为0时,设13:2lymkx−=+,则213:2lymxk−=−+,即1:22320lkxykm−++=,2:22230lxkykm+−+=,圆心1C到直线1l的距离12
32244kmdk−−+=+;圆心2C到直线2l的距离221110244kkmdk+−=+;直线1l被圆1C截得的弦长与直线2l被圆2C截得的弦长相等,2222112222rdrd−=−,即22122424dd−=−,2
212dd=,又102d,202d,12dd=,32211102kmkkm−−+=+−,当32211102kmkkm−−+=+−时,整理可得:()132213mkm−=−,满足题意的直线12,
ll有无数对,1320m−=,解得:132m=,即313,22P−;当()32211102kmkkm−−+=−+−时,整理可得:()7292mkm−=−−,满足题意的直线12,ll有无数对,720920mm−=−−
=,方程组无解;综上所述:满足条件的P点的坐标为313,22−.19.如图,已知直三棱柱111ABCABC−中,90ABC=且12ABBCBB===,D、E、F分别为AC、BC、1BB的中点,G为
线段DE上一动点.(1)求1CF与平面111ABC所成角的正切值;(2)证明:11CFAG⊥;(3)求锐二面角111CAGB−−的余弦值的最大值.【答案】(1)12(2)证明见解析(3)105【解析】【分析】(1)由线面夹角的定义结合图形线
面关系即可得1CF与平面111ABC所成角的正切值;(2)以B为坐标原点,以BA为x轴,以BC为y轴,以1BB为z轴,建立空间直角坐标系,利用空间向量坐标运算即可证明11CFAG⊥;(3)根据空间向量坐标运算分别求解平
面11CAG与平面11AGB的法向量,由二面角的夹角余弦公式结合函数关系即可得最值.【小问1详解】由直三棱柱111ABCABC−,知1BB⊥面111ABC,即F在111ABC的投影为1B,所以11FCB为1CF与平面111ABC所成角,所以111111tan2BFFCBBC==,因此
,1CF与平面111ABC所成角的正切值为12;【小问2详解】以B为坐标原点,以BA为x轴,以BC为y轴,以1BB为z轴,建立空间直角坐标系,如图:则()2,0,0A,()12,0,2A,()0,2,0C,()10,2,2C,()1,1,0D,()0,1,0E,()
0,0,1F,()10,0,2B,故()1,0,0ED=,G为线段DE上一动点.设()01EGED=,则()1,0,0EG=,故(),1,0G,所以()10,2,1CF=−−,()12,1,2AG=−−,故()()
110,2,12,1,20CFAG=−−−−=,所以11CFAG⊥,即11CFAG⊥;【小问3详解】由(2)可知:()112,2,0AC=−,()12,1,2AG=−−,()112,0,0AB=−,设平面11CAG的法向量为(),,mxyz=,则11100mAC
mAG==,即()220220xyxyz−+=−+−=,令2x=,则2y=,1z=−,则()2,2,1m=−,设平面11AGB的法向量为(),,nabc=,则11100nABnAG==,即20
(2)20aabc−=−+−=,则0a=,令1c=,则2b=,则()0,2,1n=,故设二面角111CAGB−−的平面角为,结合图形,为锐角,故224158(1)58(3cos1cs)o,mn+−=+==+
−+−,令3t+=,3,4t,2223124858(1)58(s4)1co5tttt+==+−+−−+=,而函数22481ytt=−+在111,43t时单调递增,故114t=时,22481ytt=−+
取最小值,即当114t=,即4t=,1=时,21cos24851tt=−+取得最大值为105.