
一、選擇題:本大題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1. 已知傾斜角為的直線的方向向量為,則的值為( )
A. B. C. D. 1
2. 已知四面體OABC中,,,,E為BC中點(diǎn),點(diǎn)F在OA上,且,則( )
A. B.
C. D.
3. 已知直線的一個(gè)方向向量為,平面的一個(gè)法向量為,若,則( )
A. B. C. D.
4. “”是“直線與直線平行”的( )
A. 充分不必要條件B. 必要不充分條件
C. 充要條件D. 既不充分也不必要條件
5. 在空間中,“經(jīng)過點(diǎn),法向量為的平面的方程(即平面上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)滿足的關(guān)系式)為:”.用此方法求得平面和平面的方程,化簡(jiǎn)后的結(jié)果為和,則這兩平面所成角的余弦值為( )
A B. C. D.
6. 直線與圓 交于兩點(diǎn),則弦長(zhǎng)的最小值為( )
A 1B. 2C. D. 2
7. 由動(dòng)點(diǎn)向圓引兩條切線,切點(diǎn)分別為,若四邊形為正方形,則動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程為( )
A. B.
C. D.
8. 數(shù)學(xué)家歐拉在1765年發(fā)現(xiàn),任意三角形的外心、重心、垂心位于同一條直線上,這條直線稱為歐拉線已知ΔABC的頂點(diǎn),若其歐拉線的方程為,則頂點(diǎn)的坐標(biāo)為
A. B. C. D.
二、選擇題:本大題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全對(duì)的得部分分,有選錯(cuò)的得0分.
9. 在同一直角坐標(biāo)系下,直線與圓的位置可能為( )
A. B.
C. D.
10. 下列說法中,不正確的有( )
A. 若,則兩條平行直線:和:之間距離小于1
B. 若直線與連接,的線段沒有公共點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍為
C. 已知點(diǎn),,若直線的傾斜角為銳角,則實(shí)數(shù)的取值范圍為
D. 若集合,滿足,則
11. 如圖,在菱形中,,沿對(duì)角線將折起,使點(diǎn),之間的距離為,若分別為直線上的動(dòng)點(diǎn),則下列說法正確的是( )
A. 當(dāng)時(shí),點(diǎn)到直線的距離為
B. 線段的最小值為
C. 平面平面
D. 當(dāng)分別為線段的中點(diǎn)時(shí),與所成角的余弦值為
三、填空題:本大題共3小題,每小題5分,共15分.
12. 已知點(diǎn)在圓4外部,則實(shí)數(shù)的取值范圍為________.
13. 已知實(shí)數(shù)x、y滿足方程,當(dāng)時(shí),則的取值范圍是_________.
14. 已知圓為圓上兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且為弦AB的中點(diǎn),,,當(dāng)A,B在圓上運(yùn)動(dòng)時(shí),始終有為銳角,則實(shí)數(shù)的取值范圍是_______.
四、解答題:本大題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟.
15. 已知圓.
(1)求的取值范圍;
(2)當(dāng)取最小正整數(shù)時(shí),若點(diǎn)為直線上的動(dòng)點(diǎn),過作圓的一條切線,切點(diǎn)為,求線段的最小值.
16. 如圖,AB是圓的直徑,平面PAC面ACB,且APAC.
(1)求證:平面;
(2)若,求直線AC與面PBC所成角的正弦值.
17. 已知直線的方程為.
(1)證明:不論為何值,直線過定點(diǎn).
(2)過(1)中點(diǎn),且與直線垂直的直線與兩坐標(biāo)軸的正半軸所圍成的三角形的面積最小時(shí),求直線的方程.
18. 如圖,在四棱錐中,底面為直角梯形,其中,平面,且,點(diǎn)在棱上(不包括端點(diǎn)),點(diǎn)為中點(diǎn).
(1)若,求證:直線平面;
(2)求平面與平面的夾角的余弦值;
(3)是否存在點(diǎn),使與平面所成角的正弦值為?若存在,求出的值;若不存在,說明理由.
19. 平面直角坐標(biāo)系中,圓M經(jīng)過點(diǎn),,.
(1)求圓M的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)D0,1,過點(diǎn)D作直線,交圓M于PQ兩點(diǎn),PQ不y軸上.
①過點(diǎn)D作與直線垂直的直線,交圓M于EF兩點(diǎn),記四邊形的面積為S,求S的最大值;
②設(shè)直線OP,BQ相交于點(diǎn)N,試證明點(diǎn)N在定直線上,求出該直線方程
2024-2025學(xué)年寧夏回族自治區(qū)銀川市高二上學(xué)期第一次月考數(shù)學(xué)
檢測(cè)試卷
一、選擇題:本大題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1. 已知傾斜角為的直線的方向向量為,則的值為( )
A. B. C. D. 1
【正確答案】D
【分析】首先得到直線的斜率,再由方向向量求出.
【詳解】因?yàn)橹本€的傾斜角為,所以直線的斜率為,
又直線的方向向量為,所以.
故選:D
2. 已知四面體OABC中,,,,E為BC中點(diǎn),點(diǎn)F在OA上,且,則( )
A. B.
C. D.
【正確答案】D
【分析】根據(jù)空間向量的加減法進(jìn)行求解.
【詳解】解:在四面體中,
,E為OA的中點(diǎn),
,,
所以,
故選:D
3. 已知直線的一個(gè)方向向量為,平面的一個(gè)法向量為,若,則( )
A. B. C. D.
【正確答案】A
【分析】根據(jù)線面平行得出,從而即可求解
【詳解】若,則,從而,
即,解之得.
故選:A
4. “”是“直線與直線平行”的( )
A. 充分不必要條件B. 必要不充分條件
C. 充要條件D. 既不充分也不必要條件
【正確答案】C
【分析】充分必要條件的判斷:把兩個(gè)命題分別作為條件和結(jié)論,判定由條件能否推出結(jié)論即可.
【詳解】當(dāng)時(shí),,,顯然,兩直線平行,滿足充分條件;
當(dāng)與直線平行時(shí),,則
∴或,
當(dāng)時(shí)顯然成立,當(dāng)時(shí),,,
整理后與重合,故舍去,
∴,滿足必要條件;
∴“”是“直線與直線平行”的充要條件
故選:C
5. 在空間中,“經(jīng)過點(diǎn),法向量為的平面的方程(即平面上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)滿足的關(guān)系式)為:”.用此方法求得平面和平面的方程,化簡(jiǎn)后的結(jié)果為和,則這兩平面所成角的余弦值為( )
A. B. C. D.
【正確答案】B
【分析】由定義得出兩直線的法向量,數(shù)量積公式求出法向量的夾角余弦值.
【詳解】由題意,平面和平面的法向量分別是
,,
設(shè)平面和平面的夾角為,
故選:B.
6. 直線與圓 交于兩點(diǎn),則弦長(zhǎng)的最小值為( )
A. 1B. 2C. D. 2
【正確答案】D
【分析】先求得直線恒過定點(diǎn),由時(shí), 取得最小值求解.
【詳解】直線可化為,
由,解得,
所以直線恒過定點(diǎn),
當(dāng)時(shí), 取得最小值,此時(shí),
所以,
故選:D
7. 由動(dòng)點(diǎn)向圓引兩條切線,切點(diǎn)分別為,若四邊形為正方形,則動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程為( )
A. B.
C. D.
【正確答案】B
【分析】根據(jù)正方形可得動(dòng)點(diǎn)的軌跡是以為圓心,為半徑的圓,求出方程即可.
【詳解】因?yàn)樗倪呅螢檎叫?,?所以,
故動(dòng)點(diǎn)的軌跡是以為圓心,為半徑的圓,其方程為.
故選:B
8. 數(shù)學(xué)家歐拉在1765年發(fā)現(xiàn),任意三角形的外心、重心、垂心位于同一條直線上,這條直線稱為歐拉線已知ΔABC的頂點(diǎn),若其歐拉線的方程為,則頂點(diǎn)的坐標(biāo)為
A. B. C. D.
【正確答案】A
【分析】設(shè)出點(diǎn)C的坐標(biāo),由重心坐標(biāo)公式求得重心,代入歐拉線得一方程,求出AB的垂直平分線,和歐拉線方程聯(lián)立求得三角形的外心,由外心到兩個(gè)頂點(diǎn)的距離相等得另一方程,兩方程聯(lián)立求得點(diǎn)C的坐標(biāo)
【詳解】設(shè)C(m,n),由重心坐標(biāo)公式得,三角形ABC的重心為代入歐拉線方程得:整理得:m-n+4=0 ①
AB的中點(diǎn)為(1,2), AB的中垂線方程為,
即x-2y+3=0.聯(lián)立 解得
∴△ABC的外心為(-1,1).
則(m+1)2+(n-1)2=32+12=10,整理得:m2+n2+2m-2n=8 ②
聯(lián)立①②得:m=-4,n=0或m=0,n=4.
當(dāng)m=0,n=4時(shí)B,C重合,舍去.∴頂點(diǎn)C的坐標(biāo)是(-4,0).故選A
本題考查了直線方程,求直線方程的一般方法:①直接法:根據(jù)已知條件,選擇適當(dāng)?shù)闹本€方程形式,直接求出直線方程.②待定系數(shù)法: 先設(shè)出直線的方程,再根據(jù)已知條件求出假設(shè)系數(shù),最后代入直線方程,待定系數(shù)法常適用于斜截式,已知兩點(diǎn)坐標(biāo)等.
二、選擇題:本大題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全對(duì)的得部分分,有選錯(cuò)的得0分.
9. 在同一直角坐標(biāo)系下,直線與圓的位置可能為( )
A. B.
C. D.
【正確答案】AD
【分析】根據(jù)圓心的位置可確定的正負(fù),由此可確定直線斜率的正負(fù),進(jìn)而確定可能的圖象.
【詳解】對(duì)于ABC,由圓的圖象知圓心位于第一象限,,,
直線斜率,則A正確,BC錯(cuò)誤;
對(duì)于D,由圓的圖象知圓心位于第四象限,,,
直線斜率,則D正確.
故選:AD.
10. 下列說法中,不正確的有( )
A. 若,則兩條平行直線:和:之間的距離小于1
B. 若直線與連接,的線段沒有公共點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍為
C. 已知點(diǎn),,若直線的傾斜角為銳角,則實(shí)數(shù)的取值范圍為
D. 若集合,滿足,則
【正確答案】ABD
【分析】利用特殊值判斷A,求出直線過定點(diǎn),再求出,,即可求出的范圍,從而判斷B,利用斜率公式判斷C,首先求出集合、的表示的幾何意義,再分兩直線平行和直線過點(diǎn)兩種情況討論,即可判斷D.
【詳解】對(duì)于A:直線:,即,
因?yàn)?,所以,即?br>則與的距離,
因?yàn)?,所以?dāng)時(shí),故A錯(cuò)誤;
對(duì)于B:直線,即,所以直線恒過點(diǎn),
又,,
因?yàn)橹本€與連接,的線段沒有公共點(diǎn),
所以,解得,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C:因?yàn)辄c(diǎn),,且直線的傾斜角為銳角,
所以,解得,故C正確;
對(duì)于D:由,得 ,
所以集合表示斜率為的直線上的點(diǎn)(除去點(diǎn)),
由,得,令,解得,
所以集合表示過點(diǎn)且斜率為的直線,
若,即,此時(shí)兩直線平行,滿足;
若直線過點(diǎn),
則,解得,此時(shí),
且,符合題意;
所以或,故D錯(cuò)誤
故選:ABD
11. 如圖,在菱形中,,沿對(duì)角線將折起,使點(diǎn),之間的距離為,若分別為直線上的動(dòng)點(diǎn),則下列說法正確的是( )
A. 當(dāng)時(shí),點(diǎn)到直線的距離為
B. 線段的最小值為
C. 平面平面
D. 當(dāng)分別為線段的中點(diǎn)時(shí),與所成角的余弦值為
【正確答案】BCD
【分析】先證明出平面,利用面面垂直的判定定理可以證明出平面平面,即可判斷C;以為原點(diǎn),分別為軸建立坐標(biāo)系,用向量法判斷選項(xiàng)A、B、D.
【詳解】取的中點(diǎn),連接.
在菱形中,,所以.
因?yàn)?,所以,所?
又易知,
因?yàn)?,平面,平面?br>所以平面,
因?yàn)槠矫妫?br>所以平面平面,故C正確;
以為原點(diǎn),分別為軸建立坐標(biāo)系,
則,
當(dāng)時(shí),,
,
所以點(diǎn)D到直線的距離為
,故A錯(cuò)誤;
設(shè),由得,,
當(dāng)時(shí),,故B正確;
當(dāng)分別為線段的中點(diǎn)時(shí),
設(shè)與所成的角為,
所以與所成角的余弦值為,故D正確;
故選:BCD
三、填空題:本大題共3小題,每小題5分,共15分.
12. 已知點(diǎn)在圓4的外部,則實(shí)數(shù)的取值范圍為________.
【正確答案】
【分析】根據(jù)點(diǎn)在圓外列不等式求參數(shù)范圍即可.
【詳解】由題意,即,可得或.
所以的取值范圍為.
故
13. 已知實(shí)數(shù)x、y滿足方程,當(dāng)時(shí),則的取值范圍是_________.
【正確答案】
【分析】將的范圍轉(zhuǎn)化為線段上的點(diǎn)與構(gòu)成的直線的斜率的范圍,然后求斜率即可.
【詳解】
方程,令,則,令,則,
設(shè)點(diǎn),,
所以可以表示線段上的點(diǎn)與構(gòu)成的直線的斜率,
,,
所以的取值范圍為.
故答案為.
14. 已知圓為圓上兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且為弦AB的中點(diǎn),,,當(dāng)A,B在圓上運(yùn)動(dòng)時(shí),始終有為銳角,則實(shí)數(shù)的取值范圍是_______.
【正確答案】
【分析】由題知的軌跡是以為圓心,1為半徑的圓,且是以為圓心的直徑的兩個(gè)端點(diǎn),若始終有為銳角,只需要兩圓相離即可,故得到圓心距和半徑和的不等關(guān)系,求解即可.
【詳解】
如圖,連接,則 ,
所以點(diǎn)M在以O(shè)為圓心,1為半徑的圓上,
設(shè)的中點(diǎn)為,則 ,且 ,
因?yàn)楫?dāng)A,B在圓上運(yùn)動(dòng)時(shí),始終有為銳角,
所以以為圓心,1為半徑的圓與以為圓心,2為半徑的圓相離,
故 ,解得 或 ,即
故
四、解答題:本大題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟.
15. 已知圓.
(1)求的取值范圍;
(2)當(dāng)取最小正整數(shù)時(shí),若點(diǎn)為直線上的動(dòng)點(diǎn),過作圓的一條切線,切點(diǎn)為,求線段的最小值.
【正確答案】(1)
(2)
【分析】(1)根據(jù)題意,結(jié)合方程表示圓的條件,列出方程,即可求解;
(2)由(1)得到圓心,半徑為,得到,結(jié)合圓心到直線的距離,即可求解.
【小問1詳解】
由方程表示圓,則滿足,
即,解得或,
所以的取值范圍是.
【小問2詳解】
由(1),因?yàn)槿∽钚≌麛?shù),所以,
所以圓,可得圓心,半徑為,
又因?yàn)椋?br>所以取最小值時(shí)PC取最小值,而PC取最小值,
即為圓心到直線的距離,可得,
所以.
16. 如圖,AB是圓的直徑,平面PAC面ACB,且APAC.
(1)求證:平面;
(2)若,求直線AC與面PBC所成角的正弦值.
【正確答案】(1)證明見解析
(2)
【分析】(1)根據(jù)面面垂直的性質(zhì)定理,結(jié)合直徑的性質(zhì)、線面垂直的判定定理進(jìn)行證明即可;
(2)根據(jù)(1)的結(jié)論,建立空間直角坐標(biāo)系,利用空間向量夾角公式進(jìn)行求解即可.
【小問1詳解】
因?yàn)槠矫鍼AC面ACB,且APAC.,平面PAC面ACB ,平面PAC,
所以PA面ACB,又因?yàn)槠矫鍼BC,
所以PA,又因?yàn)锳B是圓的直徑,所以,
因?yàn)槠矫妫?br>所以平面;
【小問2詳解】
建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,
因?yàn)?,所以?br>所以,則,
設(shè)平面PBC的法向量為,則,
而,設(shè)直線AC與面PBC所成角為,
則,
所以直線AC與面PBC所成角的正弦值為.
17. 已知直線的方程為.
(1)證明:不論為何值,直線過定點(diǎn).
(2)過(1)中點(diǎn),且與直線垂直的直線與兩坐標(biāo)軸的正半軸所圍成的三角形的面積最小時(shí),求直線的方程.
【正確答案】(1)證明見解析
(2).
【分析】(1)將直線方程改寫成形式,解方程組即可.
(2)設(shè)出與直線垂直方程,分別令、求出相對(duì)于的值、值,結(jié)合三角形面積公式及基本不等式即可求得結(jié)果.
【小問1詳解】
證明:直線的方程,
可整理為.
由,解得,
所以直線過定點(diǎn).
小問2詳解】
由(1)知,直線過定點(diǎn),
設(shè)過點(diǎn)且與直線垂直的直線方程為,
令,則.
令,則.
所以,
所以,
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),等號(hào)成立,
所以直線的斜率為,
所以直線的方程為,即.
18. 如圖,在四棱錐中,底面為直角梯形,其中,平面,且,點(diǎn)在棱上(不包括端點(diǎn)),點(diǎn)為中點(diǎn).
(1)若,求證:直線平面;
(2)求平面與平面的夾角的余弦值;
(3)是否存在點(diǎn),使與平面所成角的正弦值為?若存在,求出的值;若不存在,說明理由.
【正確答案】(1)證明過程見詳解
(2)
(3)存在,,理由見詳解.
【分析】(1) 取的一個(gè)靠近點(diǎn)的三等分點(diǎn),連接,利用平行的傳遞性得到,進(jìn)而得到四邊形為平行四邊形,則,再利用線面平行的判定定理即可求解;
(2)根據(jù)題意,建立空間直角坐標(biāo)系,分別求出平面與平面的法向量,代入向量的夾角公式即可求解;
(3)假設(shè)存在點(diǎn),設(shè),根據(jù)(2)中平面法向量以及題中與平面所成角的正弦值為,求出即可求解.
【小問1詳解】
取的一個(gè)靠近點(diǎn)的三等分點(diǎn),連接,
因?yàn)?,所以?
又因?yàn)?,且,點(diǎn)為中點(diǎn),
所以且,則四邊形為平行四邊形,
所以,平面,平面,所以直線平面.
【小問2詳解】
如圖所示,以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),以所在直線為軸,以所在直線為軸,以所在直線為軸建立空間直角坐標(biāo)系,
則,又為的中點(diǎn),則,
所以,,
設(shè)平面的法向量為,則,
令,則,
設(shè)平面的法向量為,則,
令,則,
所以,
所以平面與平面的夾角的余弦值為.
【小問3詳解】
存在,.
假設(shè)存在點(diǎn)(不包括端點(diǎn)),設(shè),即,,
由(2)得,且平面法向量,
,則,
所以,因?yàn)榕c平面所成角的正弦值為,
則,
整理得:,解得:或(舍去),
故存在點(diǎn),使與平面所成角的正弦值為,此時(shí).
19. 平面直角坐標(biāo)系中,圓M經(jīng)過點(diǎn),,.
(1)求圓M的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)D0,1,過點(diǎn)D作直線,交圓M于PQ兩點(diǎn),PQ不在y軸上.
①過點(diǎn)D作與直線垂直的直線,交圓M于EF兩點(diǎn),記四邊形的面積為S,求S的最大值;
②設(shè)直線OP,BQ相交于點(diǎn)N,試證明點(diǎn)N在定直線上,求出該直線方程.
【正確答案】(1)
(2)①S的最大值為7;②證明見解析,點(diǎn)N在定直線上.
【分析】(1)設(shè)圓M的方程為,利用待定系數(shù)法求出,即可得解;
(2)①設(shè)直線的方程為,分和兩種情況討論,利用圓的弦長(zhǎng)公式分別求出,再根據(jù)即可得出答案;
②設(shè),聯(lián)立,利用韋達(dá)定理求得,求出直線OP,BQ的方程,聯(lián)立求出交點(diǎn)坐標(biāo)即可得出結(jié)論.
【小問1詳解】
解:設(shè)圓M的方程為,
則,解得,
所以圓M的標(biāo)準(zhǔn)方程為;
【小問2詳解】
設(shè)直線的方程為,即,
則圓心0,2到直線的距離,
所以,
①若,則直線斜率不存在,
則,,則,
若,則直線得方程為,即,
則圓心0,2到直線的距離,
所以,
則
,
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),取等號(hào),
綜上所述,因?yàn)椋許的最大值為7;
②設(shè),
聯(lián)立,消得,
則,
直線的方程為,
直線的方程為,
聯(lián)立,解得,
則,
所以,
所以點(diǎn)N在定直線上.
方法點(diǎn)睛:求解直線過定點(diǎn)問題常用方法如下:
(1)“特殊探路,一般證明”:即先通過特殊情況確定定點(diǎn),再轉(zhuǎn)化為有方向、有目的的一般性證明;
(2)“一般推理,特殊求解”:即設(shè)出定點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)題設(shè)條件選擇參數(shù),建立一個(gè)直線系或曲線的方程,再根據(jù)參數(shù)的任意性得到一個(gè)關(guān)于定點(diǎn)坐標(biāo)的方程組,以這個(gè)方程組的解為坐標(biāo)的點(diǎn)即為所求點(diǎn);
(3)求證直線過定點(diǎn),常利用直線的點(diǎn)斜式方程或截距式來證明
這是一份寧夏回族自治區(qū)銀川市2024-2025學(xué)年高三上冊(cè)第三次月考數(shù)學(xué)檢測(cè)試卷,共4頁(yè)。試卷主要包含了作答時(shí),務(wù)必將答案寫在答題卡上, 已知,且,則的值為, 已知數(shù)列為等比數(shù)列, ,則, 下列說法正確的是等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2024-2025學(xué)年寧夏回族自治區(qū)銀川市高三上冊(cè)第三次月考數(shù)學(xué)檢測(cè)試卷(含解析),共17頁(yè)。試卷主要包含了作答時(shí),務(wù)必將答案寫在答題卡上等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2024-2025學(xué)年寧夏回族自治區(qū)銀川市高三上冊(cè)第三次月考數(shù)學(xué)檢測(cè)試卷(含解析),共15頁(yè)。試卷主要包含了單選題,多選題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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