
1.直線的斜率為( )
A.B.2C.?2D.
2.若點(diǎn)到直線l:的距離為,則( )
A.5B.C.5或D.或15
3.已知空間向量,,且,則( )
A.B.?8C.2D.
4.已知直線l的斜率,則直線l的傾斜角的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
5.在空間四邊形OABC中,,,,且,,則( )
A.B.
C.D.
6.空間內(nèi)有三點(diǎn),則點(diǎn)P到直線EF的距離為( )
A.B.C.D.
7.在如圖所示的多面體中,平面,平面平面,且,,則異面直線BP與CQ所成角的余弦值為( )
A.B.C.D.
8.已知二面角的棱l上有A,B兩點(diǎn),直線BD,AC分別在平面α,β內(nèi),且它們都垂直于l.若,,,,則平面與的夾角為( )
A.B.C.D.
二、多選題(本大題共3小題)
9.已知直線l過點(diǎn),,則( )
A.直線l的傾斜角為150°
B.直線l的兩點(diǎn)式方程為
C.直線l的一個(gè)方向向量為
D.直線l的截距式方程為
10.對(duì)于直線l:,下列選項(xiàng)正確的是( )
A.直線l恒過點(diǎn)
B.當(dāng)時(shí),直線l與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積為
C.若直線l不經(jīng)過第二象限,則
D.坐標(biāo)原點(diǎn)到直線l的距離的最大值為
11.已知正三棱柱的所有棱長(zhǎng)都為2,P是空間中的一動(dòng)點(diǎn),下列選項(xiàng)正確的是( )
A.若,則的最小值為2
B.若,則三棱錐P-ABC的體積為定值
C.若,則直線AP與平面ABC所成角的正弦值的最大值為
D.若,則平面PBC截三棱柱所得的截面面積為
三、填空題(本大題共3小題)
12.已知直線l垂直于直線,且過點(diǎn),則直線l的傾斜角為 ,在x軸上的截距為 .
13.已知向量,,,當(dāng)時(shí),向量在向量上的投影向量為 .(用坐標(biāo)表示)
14.已知點(diǎn),直線:,為直線上一動(dòng)點(diǎn),則的最小值為 .
四、解答題(本大題共5小題)
15.已知直線,直線.
(1)若,求,之間的距離;
(2)若,求,及軸圍成的三角形的面積.
16.如圖,在正方體中,點(diǎn)E,F(xiàn),M分別是線段,EC,的中點(diǎn).設(shè),,.
(1)用基底表示向量.
(2)棱BC上是否存在一點(diǎn)G,使得?若存在,指出G的位置;若不存在,請(qǐng)說明理由.
17.在空間幾何體ABC-DEF中,四邊形ABED,ADFC均為直角梯形,,,,.
(1)證明:平面平面.
(2)求直線DF與平面BEF所成角的大?。?br>18.已知的頂點(diǎn),,直線l:過定點(diǎn).
(1)若是的重心,求三邊所在直線的方程;
(2)若,且,求頂點(diǎn)的坐標(biāo).
19.如圖,平面,,,,,.
(1)證明:平面.
(2)若三棱錐的體積為1,求平面BDE與平面BDF的夾角的余弦值.
參考答案
1.【答案】A
【詳解】直線的斜率為.
故選:A.
2.【答案】C
【詳解】由題意可得:點(diǎn)P到直線l的距離,解得或.
故選:C.
3.【答案】C
【詳解】因?yàn)椋?br>所以,
解得.
故選:C.
4.【答案】D
【詳解】設(shè)直線l的傾斜角為α,則.因?yàn)椋遥?br>所以.
故選:D
5.【答案】B
【詳解】.
故選:B.
6.【答案】A
【詳解】因?yàn)?,所以直線EF的一個(gè)單位方向向量為.
因?yàn)?,所以點(diǎn)P到直線EF的距離為.
故選:A
7.【答案】A
【詳解】如圖,將該多面體補(bǔ)成底面邊長(zhǎng)為2,高為2的正三棱柱,并建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,
則,
所以,,
所以.
故選:A
8.【答案】B
【詳解】因?yàn)?,所?
因?yàn)?,,,,,?br>所以,
所以.
因?yàn)?,所以?br>故平面與夾角為60°.
故選:B.
9.【答案】ABD
【詳解】因?yàn)橹本€l過點(diǎn),,所以直線l的斜率為,傾斜角為150°,故A正確,C不正確;
直線l的兩點(diǎn)式方程為,整理易得截距式方程為,所以B,D正確.
故選:ABD.
10.【答案】ABD
【詳解】可變形為,由得所以直線l恒過點(diǎn),故A正確;
當(dāng)時(shí),直線l在x,y軸上的截距分別為1,1,所以直線l與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積為,故B正確;
當(dāng)時(shí),直線l的方程為,直線l也不經(jīng)過第二象限,故C不正確;
因?yàn)橹本€l過定點(diǎn),所以坐標(biāo)原點(diǎn)到直線l的距離的最大值為,故D正確.
故選:ABD
11.【答案】BCD
【詳解】如圖,建立空間直角坐標(biāo)系,則A3,0,0,B(0,1,0),C(0,-1,0),
,,.
因?yàn)椋裕?br>所以,
所以.
當(dāng),時(shí),,所以A錯(cuò)誤;
因?yàn)椋?br>所以,
因?yàn)槠矫鍭BC的法向量為,
所以點(diǎn)P到平面ABC的距離為為定值,
即三棱錐P-ABC的體積為定值,所以B正確;
因?yàn)椋?br>平面ABC的一個(gè)法向量為,設(shè)AP與平面ABC所成的角為θ,
所以,,
當(dāng)時(shí),,所以C正確;
因?yàn)?,所以?br>由圖可知平面PBC截三棱柱所得的截面為,
,所以D正確.
故選:BCD.
12.【答案】
【詳解】因?yàn)橹本€的斜率為,所以直線l的斜率為,所以直線l的傾斜角為.
因?yàn)橹本€l過點(diǎn),所以直線l的方程為,
令得出,故直線l在x軸上的截距為.
故答案為:2π3;.
13.【答案】
【詳解】因?yàn)?,所以,所以?br>因?yàn)?,所以在上的投影向量為?br>故答案為:
14.【答案】
【詳解】設(shè)關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn)為,
則解得,即.
因?yàn)椋?br>所以的最小值為.
故答案為:
15.【答案】(1)
(2).
【詳解】(1)因?yàn)?,所以?br>整理得,解得或.
當(dāng)時(shí),,,,重合;
當(dāng)時(shí),,,符合題意.故,
則,之間的距離為.
(2)因?yàn)椋?,解得?br>,的方程分別為,.
聯(lián)立方程組,得.
因?yàn)?,與軸的交點(diǎn)分別為,,
所以,及軸圍成的三角形的面積為.
16.【答案】(1)
(2)不存在一點(diǎn)G,理由見解析
【詳解】(1)因?yàn)?,?br>所以.
(2)假設(shè)棱BC上存在點(diǎn)G,使得,設(shè).
因?yàn)椋?br>所以.
因?yàn)?,所以,化?jiǎn)得,
得,所以棱BC上不存在一點(diǎn)G,使得.
17.【答案】(1)證明見解析
(2).
【詳解】(1)證明:因?yàn)?,所以AB,AC,AD兩兩垂直.
以A為坐標(biāo)原點(diǎn),分別以,,的方向?yàn)閤軸、y軸、z軸的正方向建立空間直角坐標(biāo)系,
則.
設(shè)平面BEF的法向量為,因?yàn)?,?br>所以,解得,令,得,故.
設(shè)平面DEF的法向量為,因?yàn)?,?br>所以令,得.
因?yàn)?,所以,所以平面平面?br>
(2)設(shè)直線DF與平面BEF所成的角為,由(1)知,
平面BEF的一個(gè)法向量為,
則,
所以,
即直線DF與平面BEF所成的角為.
18.【答案】(1),,
(2)或
【詳解】(1)將l:整理得,
由,得,所以,
設(shè),因?yàn)槭堑闹匦模?br>所以,解得,所以,
故所在直線的方程為,整理得,
所在直線的方程為,整理得,
所在直線的方程為,整理得;
(2)因?yàn)辄c(diǎn)到直線的距離,
又,所以點(diǎn)C到直線的距離為,
因?yàn)椋渣c(diǎn)C在的垂直平分線上,
中點(diǎn)坐標(biāo)為,即,
則的垂直平分線的方程為,即,
所以,解得或,
所以或.
19.【答案】(1)證明見解析
(2).
【詳解】(1)證明:因?yàn)槠矫?,,所以兩兩垂直?br>如圖,以A為坐標(biāo)原點(diǎn),分別以,,的方向?yàn)閤軸、y軸、z軸的正方向建立空間直角坐標(biāo)系,則.
設(shè),因?yàn)槠矫鍭DE的一個(gè)法向量為,,
所以.因?yàn)槠矫?,所以平面?br>
(2)解:設(shè)為平面BDE的法向量,點(diǎn)F到平面BDE的距離為h,
因,,
所以令,得.
因?yàn)?,解得:?br>所以,即點(diǎn)F到平面BDE的距離為2,
所以,所以,即.
設(shè)平面BDF的法向量為,因?yàn)椋?br>所以,令,得.
因?yàn)椋?br>所以平面BDE與平面BDF的夾角的余弦值為.
2024-2025學(xué)年吉林省長(zhǎng)春市高二上學(xué)期9月月考數(shù)學(xué)檢測(cè)試題(二)
一、單選題(本大題共8小題)
1.若直線l的方向向量為,平面的法向量為,且,則實(shí)數(shù)x的值是( )
A.B.C.D.
2.已知直線,若,則實(shí)數(shù)( )
A.或B.C.或D.
3.在空間四點(diǎn)O,A,B,C中,若是空間的一個(gè)基底,則下列命題不正確的是( )
A.O,A,B,C四點(diǎn)不共線
B.O,A,B,C四點(diǎn)共面,但不共線
C.O,A,B,C四點(diǎn)不共面
D.O,A,B,C四點(diǎn)中任意三點(diǎn)不共線
4.若直線5x+4y=2m+1與直線2x+3y=m的交點(diǎn)在第四象限,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是( )
A.(-∞,2)B.
C.(-∞,-3)D.
5.已知,,則下列直線的方程不可能是的是( )
A.B.
C.D.
6.如圖,長(zhǎng)方體中,,,、、分別是、、的中點(diǎn),則異面直線與所成角的余弦值是( )
A.0B.C.D.
7.2023年暑期檔動(dòng)畫電影《長(zhǎng)安三萬里》重新點(diǎn)燃了人們對(duì)唐詩的熱情,唐詩中邊塞詩又稱出塞詩,是唐代漢族詩歌的主要題材,是唐詩當(dāng)中思想性最深刻,想象力最豐富,藝術(shù)性最強(qiáng)的一部分,唐代詩人李頎的邊塞詩《古從軍行》開頭兩句說:“白日登山望烽火,黃昏飲馬傍交河”.詩中隱含著一個(gè)有趣的數(shù)學(xué)問題——“將軍飲馬”,即將軍在觀望烽火之后從山腳下某處出發(fā),先到河邊飲馬后再回軍營,怎樣走才能使總路程最短?在平面直角坐標(biāo)系中,設(shè)將軍的出發(fā)點(diǎn)是,軍營所在位置為,河岸線所在直線的方程為,若將軍從出發(fā)點(diǎn)到河邊飲馬,再回到軍營(“將軍飲馬”)的總路程最短,則( )
A.將軍從出發(fā)點(diǎn)到河邊的路線所在直線的方程是
B.將軍在河邊飲馬的地點(diǎn)的坐標(biāo)為
C.將軍從河邊回軍營的路線所在直線的方程是
D.“將軍飲馬”走過的總路程為5
8.如圖,在正方體中,為棱上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),為棱上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),則平面與底面所成角的余弦值的取值范圍是( )
A.B.C.D.
二、多選題(本大題共3小題)
9.直線過,兩點(diǎn),那么直線的傾斜角有可能是( )
A.B.C.D.
10.如圖,在平行六面體中,設(shè),若為與的交點(diǎn),則下列等式正確的是( )
A.B.
C.D.
11.已知和兩條異面直線都垂直相交的直線叫做兩條異面直線的公垂線,公垂線與兩條直線相交的點(diǎn)所形成的線段,叫做這兩條異面直線的公垂線段.兩條異面直線的公垂線段的長(zhǎng)度,叫做這兩條異面直線的距離.如圖,在棱長(zhǎng)為1的正方體中,點(diǎn)在上,且;點(diǎn)在上,且.則下列結(jié)論正確的是( )
A.線段是異面直線與的公垂線段
B.異面直線與的距離為
C.點(diǎn)到直線的距離為
D.點(diǎn)到平面的距離為
三、填空題(本大題共3小題)
12.已知點(diǎn)M(0,-1),點(diǎn)N在直線x-y+1=0上,若直線MN垂直于直線x+2y-3=0,則N點(diǎn)的坐標(biāo)是 .
13.已知兩條平行直線:,:,則與間的距離為 .
14.在棱長(zhǎng)為1的正方體中,,,分別在棱,,上,且滿足,,,是平面,平面與平面的一個(gè)公共點(diǎn),設(shè),則 .
四、解答題(本大題共5小題)
15.根據(jù)下列各條件分別寫出直線的方程,并化成一般式.
(1)斜率是,且經(jīng)過點(diǎn);
(2)在軸和軸上的截距分別是和;
(3)經(jīng)過點(diǎn),且一個(gè)方向向量為.
16.如圖所示,在幾何體中,四邊形和均為邊長(zhǎng)為2的正方形,,底面,M、N分別為、的中點(diǎn),.
(1)求證:平面;
(2)求直線與平面所成角的正弦值.
17.已知直線方程為.
(1)若直線的傾斜角為,求的值;
(2)若直線分別與軸、軸的負(fù)半軸交于、兩點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),求面積的最小值及此時(shí)直線的方程.
18.已知直線:,.
(1)證明直線過定點(diǎn),并求出點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)在(1)的條件下,若直線過點(diǎn),且在軸上的截距是在軸上的截距的,求直線的方程;
(3)若直線不經(jīng)過第四象限,求的取值范圍.
19.如圖,在四棱錐中,底面是邊長(zhǎng)為6的正方形,是正三角形,平面,為的中點(diǎn),,,分別是,,上的點(diǎn),且滿足.
(1)求平面與平面所成銳二面角的大小;
(2)在線段上是否存在點(diǎn),使得直線與平面所成角為?若存在,求線段的長(zhǎng)度;若不存在,請(qǐng)說明理由.
參考答案
1.【答案】C
【詳解】因?yàn)橹本€平面,直線l的方向向量為,平面的法向量為,所以,
又,
所以,所以.
故選:C.
2.【答案】C
【詳解】因?yàn)榍?br>所以
解得:或
故選:C
3.【答案】B
【詳解】因?yàn)闉榛?,所以非零向量不在同一平面?nèi),
即O,A,B,C四點(diǎn)不共面,
所以A、C、D選項(xiàng)說法正確,B錯(cuò)誤.
故選:B
4.【答案】D
【詳解】聯(lián)立,解得,
因?yàn)榻稽c(diǎn)在第四象限,
所以,解得,
故選:D
5.【答案】B
【詳解】,
直線的方程在軸上的截距不小于2,且當(dāng)時(shí),軸上的截距為2,
故D正確,當(dāng)時(shí),, 故B不正確,當(dāng)時(shí),或,由圖象知AC正確.
故選:B
6.【答案】A
【分析】建立空間直角坐標(biāo)系,表示,然后利用空間向量的夾角公式計(jì)算即可.
【詳解】如圖
所以
所以異面直線與所成角的余弦值
故選:A
【點(diǎn)睛】本題考查異面直線所成角的余弦值,利用向量的方法,便于計(jì)算,將幾何問題代數(shù)化,屬基礎(chǔ)題.
7.【答案】B
【詳解】如圖所示:
由題意可知在的同側(cè),設(shè)點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)為,
三點(diǎn)共線滿足題意,點(diǎn)為使得總路程最短的“最佳飲水點(diǎn)”,
則,解得,即,
對(duì)于A,直線的斜率為,所以將軍從出發(fā)點(diǎn)到河邊的路線所在直線的方程是,即,故A正確;
對(duì)于B,聯(lián)立,解得,即將軍在河邊飲馬的地點(diǎn)的坐標(biāo)為,故B正確;
對(duì)于C,由C選項(xiàng)分析可知點(diǎn),直線的斜率為,所以直線的方程為,即,故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,,即“將軍飲馬”走過的總路程為,故D錯(cuò)誤.
故選:B.
8.【答案】A
【詳解】
設(shè)平面與底面所成的二面角的平面角為θ,由圖可得θ不為鈍角.
以點(diǎn)D為坐標(biāo)原點(diǎn),建立空間直角坐標(biāo)系如圖所示,
則,
所以,
設(shè)平面的法向量為,
則,即,
令,則,故,
又底面的一個(gè)法向量為,
所以,因?yàn)椋?br>則,
當(dāng)時(shí),,
當(dāng)時(shí),,當(dāng),,
則,,則,
則當(dāng)時(shí),分母取到最小值,此時(shí),
當(dāng),時(shí),則,此時(shí),
綜上,
故選:A.
9.【答案】AD
【詳解】設(shè)的傾斜角分別為,直線的斜率,
,又,
直線的傾斜角的取值范圍是.
故選:AD.
10.【答案】BD
【詳解】,故A錯(cuò)誤;
,故B正確;
,故C錯(cuò)誤;
,故D正確;
故選:BD
11.【答案】ACD
【分析】建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量法依次求解判斷.
【詳解】以為坐標(biāo)原點(diǎn),,,所在直線分別為軸、軸、軸,建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系.
,,,,,,,,,
,.
對(duì)于A,,,,
,,即,,
所以線段是異面直線與的公垂線段,故A正確;
對(duì)于B,由正方體可得異面直線與的公垂線的方向向量為,
又,所以異面直線與的距離為.故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C,,,
所以在方向的投影向量的模為,
所以點(diǎn)到直線的距離為.故C正確;
對(duì)于D,設(shè)平面的一個(gè)法向量為,則,即,令,得,,
,又,
所以點(diǎn)到平面的距離為.故D正確.
故選:ACD.
【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:本題考查空間中的距離問題.解題思路是建立空間直角坐標(biāo)系,求出點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)點(diǎn)到直線距離公式,異面直線距離公式,點(diǎn)到面的距離公式,利用向量的坐標(biāo)運(yùn)算求解.
12.【答案】(2,3)
【詳解】由點(diǎn)N在直線x-y+1=0上可設(shè)點(diǎn)N的坐標(biāo)為,
∴.
又直線MN垂直于直線x+2y-3=0,
∴,
解得,
∴點(diǎn)N的坐標(biāo)為.
故答案為
13.【答案】
【詳解】由,得,得,
所以:,即,又:,
所以與間的距離.
故答案為:
14.【答案】/1.2
【詳解】如圖所示,
正方體中,,
,
,A,,四點(diǎn)共面,,,,四點(diǎn)共面,
,解得,;
.
故答案為:
15.【答案】(1)
(2)
(3)
【詳解】(1)解:根據(jù)點(diǎn)斜式可得直線方程為,
化簡(jiǎn)可得;
(2)解:根據(jù)截距式可得:,
化簡(jiǎn)可得;
(3)解:由直線的方向向量為可得直線的斜率,
所以所求直線方程為即.
16.【答案】(1)證明見解析
(2)
【詳解】(1)因?yàn)樗倪呅螢檎叫危?底面,所以,,兩兩相互垂直,
如圖,以A為原點(diǎn),分別以,,方向?yàn)閤軸、y軸、z軸正方向建立空間直角坐標(biāo)系,
由題意可得A0,0,0,,,,,,
,,,
則,,
設(shè)平面的一個(gè)法向量為n1=x1,y1,z1,則,
故,即,則,
令,得,
所以,
所以,又平面,所以平面.
(2)由(1)得直線的一個(gè)方向向量為,平面的一個(gè)法向量為,
設(shè)直線與平面所成角為,
則,
所以直線與平面所成角的正弦值為.
17.【答案】(1);
(2)面積的最小值為,此時(shí)直線的方程為.
【詳解】(1)解:由題意可得.
(2)解:在直線的方程中,令可得,即點(diǎn),
令可得,即點(diǎn),
由已知可得,解得,
所以,
,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,此時(shí)直線的方程為,即.
18.【答案】(1)證明見解析,點(diǎn)的坐標(biāo)為
(2)或
(3)
【詳解】(1)證明:整理直線的方程,得,
所以直線過直線與的交點(diǎn),
聯(lián)立方程組,
解得,
所以直線過定點(diǎn),點(diǎn)的坐標(biāo)為.
(2)當(dāng)截距為0時(shí),直線的方程為,即,
當(dāng)截距不為0時(shí),設(shè)直線的方程為,
則,
解得,
直線的方程為,即,
故直線的方程為或.
(3)當(dāng)時(shí),直線的方程為,符合題意;
當(dāng)時(shí),直線的方程為,不符合題意;
當(dāng),且時(shí),,
所以
解得或,
綜上所述,當(dāng)直線不經(jīng)過第四象限時(shí),
的取值范圍是:.
19.【答案】(1)
(2)不存在,理由見解析
【詳解】(1)是正三角形, 為的中點(diǎn),,
又平面,平面, ,
又平面,平面,且,
平面.
取的中點(diǎn),連接,又平面,且底面是的正方形,
所以以為原點(diǎn),分別以所在直線為軸,建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,得到如下點(diǎn)的坐標(biāo),
又,,分別是,,上的點(diǎn),且滿足,
,
,,
由平面,所以平面的法向量為,
設(shè)平面的法向量為n=x,y,z,
則,即,解得,,
設(shè)平面與平面所成銳二面角為,
,又為銳角,所以,
所以平面與平面所成銳二面角的大小.
(2)設(shè)線段上是否存在點(diǎn),使得直線與平面所成角為,且,
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,
,
整理可得: ,,方程無解,
不存在這樣的點(diǎn).
這是一份2024-2025學(xué)年遼寧省高二上學(xué)期第一次月考數(shù)學(xué)檢測(cè)試題合集2套(附解析),共32頁。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。
這是一份2024-2025學(xué)年吉林省通化市梅河口市高二上學(xué)期開學(xué)考試數(shù)學(xué)檢測(cè)試題合集2套(附解析),共31頁。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。
這是一份2024-2025學(xué)年廣西欽州市高二上學(xué)期第一次月考數(shù)學(xué)檢測(cè)試題合集2套(附解析),共26頁。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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