文档内容
2025—2026 学年度上学期 2024 级
10 月月考数学试卷
命题人:朱鑫 审题人:余会林
一、单选题
1. 已知复数 ,则 ( )
A. B. 1 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先求出复数 ,再利用复数的模长公式求解即可.
【详解】因为 ,
所以 .
故选:C.
2. 某电子图书平台通过大数据观测发现,读者选择 类图书的概率为 ,选择 类图书的概率为
两类图书都不选的概率为 ,则 两类图书都选的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据对立事件和概率加法公式即可求解.
【详解】设事件 “读者选择 类图书”, 事件 “读者选择 类图书”,则 ,
可得 ,
又 ,
所以 .
故选: .
3. 已知 是空间的一个基底,向量 , , ,且A,B,C,D
四点共面,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据四点共面可得存在实数 ,使得 ,结合空间向量基本定理运算求解.
【详解】因为A,B,C,D四点共面,
则存在实数 ,使得 ,
又因为 是空间的一个基底,且 ,
则 ,解得 .
故选:B.
4. 在平面直角坐标系中,已知点 是线段 上的动点,则 的取值范围是(
)A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可知: 表示点 与点 连线的斜率,结合图象分析斜率的
取值范围即可.
【详解】当 时, ;当 时, ,
所以线段 的最左端是 ,最右端是 ,
表示点 与点 连线的斜率,
当点 在点A处时, ;
当点 在点B处时, ;
结合图象可知, 的取值范围是 .
故选:C.
5. 如图所示的某粮仓(粮仓的底部位于地面上)是由圆柱和圆锥构成的,若圆柱的高是圆锥高的2倍,且圆
锥的母线长是4,侧面积是 ,则制作这样一个粮仓(不含底面)的用料面积为( )A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设圆锥的母线为 ,底面半径为 高为 ,根据题意列出方程求出 的值,再计算圆柱和圆锥
侧面积之和即可得解.
【详解】设圆锥 的母线为 ,圆锥的底面半径为 ,高为 ,
由圆锥的侧面积是 得 ,解得 ,
所以 圆柱的侧面积为 ,
故制作这样一个粮仓的用料面积为 .
故选:D.
6. 已知定点 和直线 ,则点P到直线l的距离d的最
大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】求出直线 所过定点,然后根据两点间的距离公式求得正确答案.
【详解】直线 ,由 ,解得 ,则直线 过定点 ,
所以点P到直线l的距离d的最大值为 .
故选:A7. 已知 、 是两条不同的直线, 、 是两个不同的平面,则下列命题中正确的是( ).
.
A 若 , , ,则 B. 若 , , ,则
C. 若 , , ,则 D. 若 , , ,则
【答案】D
【解析】
【分析】根据空间中点线面的位置关系即可判断AB,由面面垂直的性质定理即可判断C,利用线面垂直的
性质定理即可判断D.
【详解】对于A:若 , , ,则 或 与 异面或相交,故A错误;
对于B:若 , , ,则 或 相交,故B错误;
对于C:若 , , ,则 相交或 或 与 异面,故C错误;
对于D:若 , , ,则 ,故D正确.
故选:D.
8. 数学家欧拉在1765年发表的《三角形的几何学》一书中有这样一个定理:三角形的外心、垂心和重心
都在同一直线上,而且外心和重心的距离是垂心和重心的距离的一半.这条直线被后人称为三角形的欧拉线.
已知 的顶点 ,则 的欧拉线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,求得 的重心 ,分别求得 和 的高线所在直线的方程,联立方
程组,求得垂心坐标为 ,结合直线的两点式方程,即可求解.【详解】由 的三个顶点分别为 ,
可得 的重心坐标为 ,即 ,
因为直线 的斜率为 ,
所以 边上的高线所在直线的方程为 ,即 ,
同理可得 边上的高线所在直线的方程为 ,
又由 ,解得 ,即 的垂心坐标为 ,
由 的重心与垂心坐标,可得 的欧拉线方程为 ,
即 .
故选:D.
二、多选题
9. 下列说法中正确的有( )
A. 直线 在y轴的截距是2
B. 直线 的倾斜角为
C. 直线l的方向向量是 ,则直线l的斜率是
D. 点 在直线 上,则直线l方程为 .
【答案】BD
【解析】
【分析】A选项,根据截距的定义判断;B选项,先求出直线斜率,根据斜率和倾斜角关系求解;C选项,
根据方向向量的定义判断;D选项,根据点在直线上,代入条件,化简判断.【详解】A选项,令 ,则 ,即直线 在y轴的截距是 ,错误;
B选项,直线 化为 ,故直线 斜率是 ,
的
设倾斜角为 ,则 ,则 ,正确;
C选项,若直线l的放向向量是 ,则根据方向向量的定义可知,直线l的斜率是 ,错误;
D选项,点 在直线 上,则 ,即 ,
直线 可化为 ,正确.
故选:BD
10. 已知实数 满足圆的方程 ,则( )
A. 圆心 ,半径为 B. 的最大值为
C. 的最大值为 D. 的最大值为
【答案】BCD
【解析】
【分析】由圆的标准方程即可判断 A,由 解出即可判断 B,由 表示圆上点
到定点 的距离,计算圆心 到定点 的距离,利用几何意义进行求解可判断C;利用
圆的方程将 转化为一元二次函数,再利用二次函数的性质求最大值判断D.
【详解】对于A:由圆的方程 ,所以圆心为 ,半径为 ,故A错误;对于B:由 ,有 ,
所以 的最大值为 ,故B正确;
对于C: 表示圆上点 到定点 的距离,
圆心 到定点 的距离为 ,
所以圆上点 到定点 的距离的最大值为 ,故C正确;
对于D:由 得 ,
所以 ,
令 ,由 在 单调递增,
所以 ,所以 的最大值为 ,故D正确.
故选:BCD.
11. 如图,在棱长为1的正方体 中,下列命题正确的是( )
A. 平面 平面 ,且两平面的距离为B. 当点 在线段 上运动时,四面体 的体积恒等于四面体 的体积
C. 与正方体所有棱都相切的球的体积为
D. 若 是正方体的内切球的球面上任意一点, 是 外接圆的圆周上任意一点,则 的最小值
是
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据面面平行的判定以及空间点面以及面面距离的求解判断 A;根据三棱锥的体积计算判断B;
确定球的半径即可求得球的体积,判断 C;将 的最小值转化为正方体的外接球和内切球半径之差,
判断D.
【详解】对于A,正方体 中, ,
即四边形 为平行四边形,故 ,
平面 , 平面 ,故 平面 ,
同理可证 平面 ,而 平面 ,
故平面 平面 ;
设B到平面 的距离为d, ,则 ,即 ,则 ;
同理求得 到到平面 的距离为 ;
连接 ,则 ,由于 平面 平面 ,
故 , 平面 ,
故 平面 , 平面 ,故 ,
同理可证 ,而 平面 ,
故 平面 ,而平面 平面 ,则 平面 ,
又 ,
故平面 和平面 之间的距离为 ,A错误;
对于B,当点 在线段 上运动时,四面体 的体积为 ;
而四面体 的体积 ,
即当点 在线段 上运动时,四面体 的体积恒等于四面体 的体积,B正确;
对于C,与正方体所有棱都相切的球的直径为正方体面对角线长 ,
故该球体积为 ,C正确;
对于D,正方体的内切球球心和正方体外接球球心是同一个点,即为正方体的中心,
外接球直径为 ,内切球直径为1;
而 外接圆为正方体外接球的一个小圆,故由 是正方体的内切球的球面上任意一点, 是 外接圆的圆周上任意一点,
得 的最小值为正方体的外接球半径减去正方体球内切球半径,即 ,D正确,
故选:BCD
【点睛】关键点睛:解答本题的关键在于要发挥空间想象能力,明确空间的点线面的位置关系,特别是选
项D的求解,求解两个动点之间的距离的最小值,要能想象出两动点分别在正方体的内切球和外接球上运
动,从而可求得距离的最小值.
三、填空题
12. 在平面直角坐标系 中,曲线 在圆周上,且 , 中点
为 ,则 的轨迹方程为______.
【答案】
【解析】
【分析】设 中点为 ,由直角三角形和圆的性质,有 ,
代入坐标化简可得结果.
【详解】曲线 是以原点O为圆心,3为半径的圆, 在圆内,
设 中点为 ,如图所示,
因为 , ,所以 ,
所以 ,化简得 .
即 的轨迹方程为 .
故答案为: .13. 过点 的直线在两坐标轴上的截距之和为零,则该直线方程为______.
【答案】 或
【解析】
【分析】设直线在两坐标轴上的截距分别为 ,由题意分 和 两类情况讨论,分别求
直线方程即可.
【详解】设直线在两坐标轴上的截距分别为 ,则
若 ,则直线过原点,又过点 ,则直线方程为: ;
若 ,则 ,可设直线方程为: ,
代入点 ,可得 ,解得 ,则直线方程为: .
综上:所求直线方程为 或 .
故答案为: 或 .
14. 小华玩一种跳棋游戏,一个箱子中装有大小质地均相同的且标有 的10个小球,每次随机抽取一
个小球并放回,规定:若每次取到号码小于或等于5的小球,则前进1步,若每次取到号码大于5的小球,
则前进2步.每次抽取小球互不影响,记小华一共前进 步的概率为 ,则 ______, ______.(用 表示 )
【答案】 ①. ## ②. ( )
【解析】
【分析】根据题意由互斥事件概率加法公式和相互独立事件乘法公式求得 ,求出递推公式
,即可得解.
【详解】由题意,前进1步的概率和前进2步的概率都是 ,所以 , 所以 ;
当 时,其前进 步是由两部分组成:第一部分先前进 步,再前进1步,其概率为 ;
第二部分先前进 步,再前进2步,其概率为 ,所以 .
故答案 :为 ; ( )
四、解答题
15. 已知直线 和 的交点为P.
(1)若直线l经过点P且与直线 平行,求直线l的一般式方程;
(2)若直线m经过点P且与x轴,y轴分别交于A,B两点, 为线段 的中点,求 的面积.
(其中O为坐标原点).
【答案】(1)
(2)30
【解析】
【分析】(1)先联立两直线方程,求得 ,再由点斜式求出直线l的方程;(2)设直线m的方程为 ,分别表示出点 的坐标,利用线段中点公式求出 的值,即
得点 的坐标,进而可求得 的面积.
【小问1详解】
由 ,解得 ,即得 ,
由 可得其斜率为 ,
故过点P且与直线 平行的直线l的方程为 ,即 .
【小问2详解】
如图,设直线m的斜率为k ,其方程为 ,
令 ,可得 ,令 ,可得 ,故 , ,
因 为线段 的中点,则得 ,解得 ,
则 、 .
故 面的积为 .
16. 如图,四边形 是圆柱的轴截面, 是下底面圆周上一点,点 是线段 中点(1)证明:直线 平面
(2)若 ,三棱锥 的体积.
【答案】(1)证明见解析;
(2) .
【解析】
【分析】(1)连接 ,令 ,连接DE,要证直线 平面 ,只要证
,根据三角形的中位线容易证得;
(2)根据已知求出相关线段长,再由 求棱锥体积.
【小问1详解】
连接 ,令 ,连接DE,则E是 、 的中点,
在△ 中D是线段BC中点,E是 的中点,
∴ ,又 平面 , 平面 ,
∴直线 平面 ;【小问2详解】
设点 到平面 的距离为 ,
∵点 在底面圆上,
∴ ,
∵ ,D是BC的中点,
∴ , ,
因为 是圆柱的轴截面,则 到AB的距离,即 到平面 的距离 ,
所以 .
17. 若 的内角 , , 的对边分别为 , , ,且 ,
, 是边 上一点.
(1)求 外接圆的半径;
(2)若 是 的平分线,且 的周长为15,求线段 的长;
(3)若 ,且 ,求 的面积.
【答案】(1)
(2)(3)
【解析】
【分析】(1)由正弦定理边角互化和三角恒等变换求得 ,根据 即可求得外接圆的半径;
(2)先由题设及余弦定理求得 与 ,再根据平分线条件利用底面积法得到
即可求得 ;
(3)将 两边平方,结合余弦定理求得 ,即可求得面积.
【小问1详解】
由题意知 ,由正弦定理得 ,
即 ,
因为 ,
所以 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,即 ,
因为 ,所以 ,所以 , ,
令 外接圆的半径为 ,
根据正弦定理可得 ,即
【小问2详解】
由(1)知 ,在 中,由余弦定理得 ,
所以 ,即 ,
∵ 的周长为15, ,∴ ,
所以 ,解得 ,
因为 ,
因为 是 的平分线,
所以
即 ,解得
【小问3详解】
因为 ,
所以 ,
又 ,所以 ,即
又 ,
解得
所以 .
18. 如图所示,直角梯形 中, , 垂直 , ,四边形
为矩形, ,平面 平面 .(1)求证: 平面 ;
(2)求平面 与平面 的夹角的正弦值;
(3)在线段 上是否存在点 ,使得直线 与平面 所成角的正弦值为 ,若存在,求出线段
的长,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)存在,线段 的长为
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,求平面 的法向量,利用空间向量证明线面平行;
(2)求平面 的法向量,利用空间向量求面面夹角的余弦值,进而可得正弦值;
(3)设 ,由线面角的向量求法求出 ,得到 坐标,求出 长度.
【小问1详解】
取 为原点, 所在直线为 轴,过点 且平行于直线 的直线为 轴, 所在直线为 轴建立空
间直角坐标系,
则 , , , ,可得 , ,
设平面 的一个法向量为 ,则 ,
设 ,则 , ,可得 ,
又因为 ,则 ,可得 .
且 平面 ,所以 平面 .
【小问2详解】
因为 ,
设平面 的一个法向量为 ,则 ,
设 ,则 , ,可得 ,
设平面 与平面 的夹角为 ,
则 ,
可得 ,
所以平面 与平面 夹角正弦值为 .
【小问3详解】
设 ,
则 ,可得 ,
因为平面 的一个法向量为 ,
设直线 与平面 所成角为 ,则 ,
整理得 ,解得 或 ,
当 时, ,则 ;
当 时, ,则 ;
综上 ,即在线段 上存在点 ,使得直线 与平面 所成角的正弦值为 ,此时线段
的长为 .
19. 如图,在直角坐标系 中, ,已知 为角 的终边上
一点,且 为角 的终边上一点,且 ,记 与矩形 重合的部分的面积
为 .
(1)求 的解析式;(2)求 的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设 为 中点,分 和 两种情况可求得 ;
(2)分 和 两种情况,利用换元法,结合函数的单调性可求得 的最大值.
【小问1详解】
设 为 中点,
①当 时,设 与 交于 与 交于 ,如下左图,
则 ,
②当 时,设 分别与 交于 ,如上右图,
则 ,综上所述, .
【小问2详解】
①当 时, ,
设 ,当 时, ,
函数 在区间 上单调递增,在区间 上单调递减,
当 ,即 时, 取得最大值 ;
②当 时, ,
当 时, ,即 ,
,
综上所述,当 时, 取得最大值 .