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2024—2025 学年度第一学期高二第一次月考试题
数 学
第Ⅰ卷(选择题,共58分)
一、单选题: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z= (其中i是虚数单位),则z的共轭复数 =( )
A. B. C. D.
2.已知直线 的倾斜角为 ,且过点 ,则直线 的方程为( )
A. B.
C. D.
3.已知 , , ,若 三向量共面,则λ=( )
A.9 B.-9 C.-3 D.3
4. 如图,在直三棱柱 中,底面三角形ABC为直角三角形 ,
P为 的中点,则 ( )
A.
B.1
C.
D.
5.已知点P(4,a)到直线4x-3y-1=0的距离不大于3,则a的取值范围是( )
A.[-10,10] B.[-10,5]
C.[-5,5] D.[0,10]
6.过点 的直线 与连接 的线段总有公共点(不包含端点),
则直线 的斜率的取值范围是( )
A. B.C. D.
7.如图,空间四边形 OABC 中, , , ,点 M 在 OA 上,且
,点N为BC中点,则 等于( )
A.
B.
C.
D.
8.唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交
河。”诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,即将军在观望烽火
之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?
在平面直角坐标系中,设军营所在位置为 ,若将军从山脚下的点 处
出发,河岸线所在直线方程为 ,则“将军饮马”的最短总路程为( )
A.4 B.5 C. D.
二、多选题: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.对于直线 ,下列说法正确的有( )
A.直线l过点 B.直线l与直线 垂直
C.直线l的一个方向向量为 D.原点到直线l:x y10的距离为1
10.已知空间三点 ,设 . 则下列结论正确的
是( )
A.若 ,且 ,则
B. 和 的夹角的余弦值
C.若 与 互相垂直,则 的值为2
D.若 与 轴垂直,则 , 应满足
11.将边长为2的正方形ABCD沿对角线BD折成直二面角A-BD-C,如图所示,点
E,F分别为线段BC, AD的中点,则( )
A.B.四面体 的表面积为
C.四面体 的外接球的体积为
D.过 且与 平行的平面截四面体
所得截面的面积为
第Ⅱ卷(非选择题,共92分)
三、填空题;本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.直线x 3y10的倾斜角为__________.
13.已知直线2x y30与直线4xmy30平行,则它们之间的距离是_______.
14.空间直角坐标系xOy中,过点Px
0
,y
0
,z
0
且一个法向量为na,b,c 的平面
的方程为 axx by y czz 0,过点 Px ,y ,z 且方向向量为
0 0 0 0 0 0
的直线 的方程为 ,阅读上面材料,
并解决下面问题:已知平面 的方程为 ,直线 是两个平面
与 的交线,则平面 的法向量为___________;直线 与
平面 所成角的正弦值为___________.
四、解答题:本题共6小题,共77分。解答应写出文字说明.证明过程或演算步骤。
15.(本小题满分13分)
已知点 , , .
(1)若BC中点为D,求过点A与D的直线方程;
(2)求过点B且在x轴和y轴上截距相等的直线方程。
16.(本小题满分15分)
如图,在四棱锥 中,平面 平面 ,AD⊥DP,AB∥CD,
.且 .
(1)求证:AB∥平面 ;(2)求证:AB⊥平面 ;
(3)求二面角 的余弦值。
17.(本小题满分15分)
已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,且
acosC 3asinCbc0.
(1)求A;
(2)若a2,则△ABC的面积为 3,求△ABC的周长。
18.(本小题满分17分)
已知直线l:kx-y+1+2k=0 (k∈R).
(1)证明:直线l过定点;
(2)若直线不经过第四象限,求k的取值范围;
(3)若直线l交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B,△AOB的面积为S (O为
坐标原点),求S的最小值并求此时直线l的方程。
19.(本小题满分17分)
如图1,在△MBC中,BM⊥BC,A, D分别为边MB, MC的中点,且BC AM 2,
将 沿AD折起到△PAD的位置,使PA⊥AB,如图2,连接PB,PC.(1)求证:PA⊥平面ABCD;
(2)若E为PC的中点,求直线DE与平面PBD所成角的正弦值;
PG
(01)
(3)线段PC上一动点G满足PC ,判断是否存在,使二面角G-AD-
10
P的正弦值为 10 ,若存在,求出的值;若不存在,请说明理由。2024—2025 学年度第一学期高二第一次月考答案
数 学
第Ⅰ卷(选择题,共58分)
一、单选题: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。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C B B A D B C C
二、多选题: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)
题号 9 10 11
答案 AB BD BCD
第Ⅱ卷(非选择题,共92分)
三、填空题;本题共3小题,每小题5分,共15分。
12. 13. 14.(1, -1, 1)
四、解答题:本题共6小题,共77分。解答应写出文字说明.证明过程或演算步骤。
15.解:(1)由题意, 的中点 ,即 …………3分
由两点式直线方程得直线AD的方程为: ,
即 …………6分
(2)当过B点,且在x,y轴上的截距为0时,直线方程为 ,
即 …………8分
设当在x,y上截距m不等于0时直线方程为 ,…………10分将B点坐标代入得 ,即 …………12分
综上,(1)AD直线方程为 ,(2)过B点并且在x, y
轴上截距相等的直线方程为 或 …………13分
16.(1)证明:∵AB∥CD,AB 平面PCD,CD 平面PCD
∴AB∥平面PCD …………3分
(2)证明:∵∠ADC=90°,AB∥CD,∴AB⊥AD …………5分
又∵平面PAD⊥平面ABCD,且平面PAD∩平面ABCD=AD
∴AB⊥平面PAD …………7分
(3)解:∵DP、DA、DC两两垂直,
以D为原点,DA、DC、DP
为x、y、z轴正方向建系 ……8分
如图所示:
∴A(2,0,0),B(2,1,0),C(0,2,0),P(0,0,2)
……9分
∴ , ,
……10分
设平面PAB的法向量
则 ,即 …………11分
令 ,则法向量 …………12分
同理,设平面PBC的法向量
则 ,∴ …………13分
令 ,∴ …………14分∴二面角A-PB-C的余弦值为 ,即 …………15分
17.解:(1)由正弦定理得 , ……2分
其中 , …………3分
故 ,
因为 ,所以 ,故 , …………4分
即 ,所以 , …………5分
因为 ,所以 , …………6分
故 ,解得 ; …………7分
(2)由三角形面积公式得 , ………9分
故 , …………10分
由余弦定理得 , …………12分
解得 , …………13分
故 ,解得 …………14分
故 ,周长为6. …………15分
18.(1)证明:直线l的方程可化为k(x+2)+(1-y)=0, …………1分
令解得 …………3分
所以无论k取何值,直线l总经过定点(-2,1). …………4分
(2)解:由方程知,当k≠0时直线在x轴上的截距为-,
在y轴上的截距为1+2k, …………5分
要使直线不经过第四象限,则必须有 …………7分
解得k>0; …………8分
当k=0时,直线为y=1,符合题意,综上,故k的取值范围是[0,+∞). …………9分
(3)解:由题意可知k≠0,再由l的方程,得A,B(0,1+2k).…10分
依题意得解得k>0. …………12分
由S=|OA|·|OB|=||·|1+2k| …………13分
=·= …………14分
≥×(2×2+4)=4, …………15分
“=”成立的条件是k>0且4k= ,即k= …………17分
19.(1)证明:因为A, D分别为边MB, MC的中点,所以 …………1分
因为BM⊥BC,所以 ,所以PA⊥AD …………2分
又PA⊥AB, , 平面 , …………3分
所以PA⊥平面ABCD …………4分
(2)解:因为PA⊥AB,PA⊥AD, ,
所以AP,AB,AD两两垂直.
以A为坐标原点, 所在直线
分别为 轴, …………5分
建立如图所示的空间直角坐标系 ,
依题意有A(0,0,0), , ,
D(0,1,0), , ,…6分
则 , , , ……7分
设平面 的法向量 ,
则有 …………9分
令 ,得 , ,
所以 是平面 的一个法向量 …………10分
因为 ,
所以直线 与平面 所成角的正弦值为 …………11分
(3)解:假设存在 ,使二面角G-AD-P的正弦值为 ,即使二面角G-AD-P的余弦值为 .
由(2)得, ,
所以 , , …………12分
易得平面 的一个法向量为 .
设平面 的法向量 ,
,
解得 ,令 ,得 ,
则 是平面 的一个法向量. …………14分
由图形可以看出二面角G-AD-P的夹角为锐角,且正弦值为 ,
故二面角G-AD-P的余弦值为 ,
则有 , …………15分
即 ,解得 , …………16分
又因为 ,所以 .
故存在 ,使二面角G-AD-P的正弦值为 …………17分