文档内容
高二联考数学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,
用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上
无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:人教A版选择性必修第一册第一、二章.
一、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. 在正方体 中,下列向量与 平行的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】直接根据正方体的性质可解.
【详解】如图,在正方体 中, .
故选:A.
2. 直线 的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】【分析】将直线的一般式方程转化为斜截式方程可得斜率,再由斜率的定义计算倾斜角即可.
【详解】由 得 ,
所以直线的斜率 ,即 ,
又 ,所以倾斜角 .
故选:C.
3. 已知点 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由向量夹角的公式计算即可;
【详解】由题意可得
.
故选:A.
4. 下列命题正确的是( )
的
A. 一条直线 方向向量是唯一的
B. 若直线 的方向向量与平面 的法向量平行,则
C. 若平面 的法向量与平面 的法向量平行,则
D. 若直线 的方向向量与平面 的法向量垂直,则
【答案】B
【解析】
【分析】平面法向量的概念及辨析、利用法向量判断线面、面面位置关系即可.
【详解】对于A:一条直线的方向向量不唯一,A错误;对于B:若直线 的方向向量与平面 的法向量平行,则 ,B正确.
对于C:若平面 的法向量与平面 的法向量平行,则 ,C错误.
对于D:若直线 的方向向量与平面 的法向量垂直,则 或 ,D错误.
故选:B.
5. 直线 在 轴、 轴上的截距之和的最小值为( )
A. B. C. D. 10
【答案】A
【解析】
【分析】先化为截距式,得到截距,借助基本不等式计算即可.
【详解】 可化为 ,
则直线 在 轴、 轴上的截距之和为 ,
当且仅当 时,等号成立,所以截距之和的最小值为 .
故选:A.
6. 在正四面体 中, 为棱 的中点, ,则 ( )
A. B. 3 C. D. 6
【答案】B
【解析】
【分析】根据图形,由向量的加法和向量的数量积计算即可;【详解】
因为 为棱 的中点,所以 ,
所以 .
故选:B.
7. 已知 为坐标原点,点 在圆 上运动,则线段 的中点 的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】分别设出 两点坐标,再由中点坐标公式得出两坐标之间的关系,将圆方程等式替换成点 的
坐标可得结果.
【详解】设 , ,则 , ,即 , ①.
因为点A在圆 上运动,所以满足 ②.
把①代入②,得 ,即 .
故线段OA的中点P的轨迹方程为 .故选:D
8. 已知点 在直线 上,则 的最小值为( )
A. B. C. 3 D.
【答案】D
【解析】
【分析】由点关于直线的对称点方法求出 ,再有三点共线求出最小值即可;
【详解】如图,设 关于直线 对称的点为 ,则
解得 ,则 ,
所以 .
故选: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. 已知直线 ,则( )
A. 当 时,
B. 当 时,
C. 不存在实数 ,使得D. 与直线 之间的距离为
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于AB:根据垂直列式求解即可;对于C:根据平行列式求解,并代入检验;对于D:根据平行
线间距离公式运算求解即可.
【详解】对于选项AB:若 ,则 ,即 ,故A错误,B正确;
对于选项C:若 ,则 ,即 ,
此时 ,即 与 重合,故C正确;
对于选项D: 与直线 之间的距离为 ,故D正确.
故选:BCD.
10. 已知几何体 为长方体,则( )
A. 在 方向上的投影向量为
B. 在 方向上的投影向量为
C. 在 方向上的投影向量为
的
D. 在 方向上 投影向量为
【答案】AC
【解析】
【分析】根据投影向量的概念逐一进行判断即可.
【详解】如图:在长方体 中,因为 平面 ,所以 ,所以 在 方向上的投
影向量为 ,即A正确;
因为在 中, ,所以 与 不垂直,所以 在 方向上的投影向量不是
,即B错误;
因为 , ,所以 在 方向上的投影向量为 ,即C正确;
虽然 ,但 与 不垂直,所以 在 方向上的投影向量不是 ,即D错误.
故选:AC
11. 已知圆 : 与圆 : ,则下列结论正确的是( )
A. 若圆 与圆 外切,则 或
B. 当 时,圆 与圆 的公共弦所在直线的方程为
C. 若圆 与圆 关于点 对称,则
D. 当 时,对任意的 ,曲线W: 恒过圆 与圆 的交点
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,根据两圆外切得圆心距等于半径之和,即可列式求解;
的
对于B,两圆 方程相减即可得公共弦所在直线的方程;
对于C,由两圆关于点 对称得两圆心关于点 对称,根据中点坐标公式,即可求解;对于D,根据过两圆交点的圆系方程即可判断.
【详解】圆 的圆心为 ,半径 ,圆 的圆心为 ,半径 .若圆 与圆 外切,
则 ,解得 或 ,A正确.
当 时,圆 : ,圆 : ,将两圆的方程作差可得圆
与圆 的公共弦所在直线的方程为 ,B正确.
若圆 与圆 关于点 对称,则 解得 ,C错误.
当 时,圆 : ,圆 : ,
则 ,所以对任意的 ,曲线W
恒过圆 与圆 的交点,D正确.
故选:ABD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在答题卡中的横线上.
12. 已知直线 经过定点 ,则点 的坐标为__________.
【答案】
【解析】
【分析】提出参数,消去参数即可.
【详解】由 ,得 ,令 ,得到 ,x=0,
则点 的坐标为 .
故答案为: .
13. 曲线 的长度为__________,若直线 与曲线 有公共点,则 的取值范围
是__________.【答案】 ①. ; ②. .
【解析】
【分析】将曲线 方程进行等价转化,其为半圆,求半圆周长即可;数形结合求得直线与曲线 有公共点
的临界态对应的参数值,即可求得 的范围.
【详解】由 ,得 ,则曲线 表示圆 的上半部分,半径为 ,
的
故曲线 长度为 ;
根据题意,作图如下:
因为圆 的圆心 到直线 的距离 ,所以 ,
数形结合可知,当直线 经过点 时, ,
故当 时,直线 与曲线 有公共点.
故答案为: ; .
14. 如图,在四棱台体 中, 平面 ,底面 为正方形,
,则该四棱台的体积 __________,直线 与平面 所成角的正弦值为
__________.【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】(1)运用台体体积公式计算即可;
(2)借助空间直角坐标系,求出关键点坐标,借助向量夹角公式计算即可.
【详解】(1)运用台体体积公式计算, .
(2)建立如图空间直角坐标系,则 , ,
所以 .
设平面 的法向量为⃗n=(x,y,z),则 取 ,
则 ,
故直线 与平面 所成角的正弦值为 .
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 的三个顶点的坐标分别为 , , .
(1)求过点 且与直线 平行的直线的方程;
(2)求 边上的高所在直线的方程.
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】(1)求得直线 的斜率,利用点斜式即可求得直线方程;
(2)由两直线垂直关系可得所求直线的斜率为3,代入点斜式方程可得结果.
【小问1详解】
由 , 可知 ,
故所求直线的方程为 ,
即 .
【小问2详解】
易知 ,
则所求直线的斜率为3,
故所求直线的方程为 ,
即 .
16. 已知直线 ,圆 .
(1)若 ,判断直线 与圆 的位置关系;
(2)若 ,直线 与圆 交于 两点,求 .
【答案】(1)相离 (2)
【解析】
【分析】(1)将圆的一般方程化为标准方程得到圆心和半径,再由圆心到直线的距离与半径比较即可;
(2)先求圆心到直线的距离,再由勾股定理求出弦长即可;
【小问1详解】圆 的标准方程为 ,
圆心为 ,半径 .
设圆心到直线的距离为 ,
因为圆心 到直线 的距离 ,
所以直线 与圆 相离.
【小问2详解】
设圆心到直线的距离为 ,
由(1)知圆心 到直线 的距离 ,
所以 .
17. 在三棱锥 中,平面 平面 , , , ,
分别为棱 , 的中点, 为 上靠近点 的三等分点.
.
(1)证明: 平面
(2)求二面角 的余弦值.
【答案】(1)证明见解析(2)
【解析】
【分析】(1)连接 , ,由题意可得 ,可证 , ,建立空间直角坐标
系,利用向量法可证 平面 .
(2)求得平面平面 的一个法向量为 ,平面 的一个法向量为 ,利用向量的夹角公式可求
二面角 的余弦值.
【小问1详解】
连接 , ,
因为 ,所以 .
因为平面 平面 ,平面 平面 ,所以 平面 ,
因为 平面 ,进而 .因为 ,所以 .
以 为坐标原点, , , 所在直线分别为 , , 轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则O(0,0,0), , , , ,
所以 , .因为 ,所以 ,则 , ,
又 , 平面 ,
所以 平面 .
【小问2详解】
由(1)得 , , , .
设平面 的法向量为 ,
则 ,令 ,则 ,
所以平面 的一个法向量为 .
易得平面 的一个法向量为 .
设二面角 的大小为 ,则 ,
由图可知二面角 为锐角,故二面角 的余弦值为 .
18. 如图, 平面 分别为线段 的中点,
为线段 上的点,且直线 与平面 所成角的正弦值为 .(1)证明: 平面 ;
(2)求点 到平面 的距离.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)以 为坐标原点, 所在直线分别为 轴建立空间直角坐标系,由线面位
置关系的向量表示即可求证;
(2)由点到面距离的向量法即可求解.
【小问1详解】
因为 平面 平面 ,所以 .以 为坐标原点, 所在
直线分别为 轴建立空间直角坐标系,如图所示.
,
,.
设平面 的法向量为 ,
则 令 ,得 ,得 .
因为 ,所以 ,故 平面 .
【小问2详解】
连接 .因为 ,都在平面 内,
所以 平面 ,又 在平面 内,则 ,
又 ,所以 .
因为 是 的中点,所以 ,都在平面 内,
所以 平面 ,则 为平面 的一个法向量.
设 ,则 .
根据题意可得
解得 或 (舍去),
则 .因为平面 的一个法向量为 ,
所以点 到平面 的距离 .19. 已知圆 ,点 在圆C上,点D,G在x轴上,且关于y轴对称.
(1)圆C在点Q处的切线的斜率为 ,直线QD,QG的斜率分别为 , ,证明: 为定
值.
(2)过点Q作 轴,垂足为E, ,点D满足 .
①直线AD与圆C的另一个交点为F,且F为线段AD的中点, ,求r;
②证明:直线QG与圆C相切.
【答案】(1)证明见解析
(2)① ;②证明见解析
【解析】
【分析】(1)利用两点式斜率公式表示出 ,即可证明.
(2)①利用三角形中位线性质求得 ,然后利用直角三角形性质求得半径r;
②先求得点 ,然后求出直线QG的方程,利用原点O到直线QG的距离等于半径证明即可.
【小问1详解】
设 , . , .
记坐标原点为O,直线OQ的斜率为 , .
.
综上, 为定值,定值为 .
【小问2详解】①在 中,AD为斜边,OF为斜边上的中线,所以 .
又因为 ,所以 , .
因为 ,所以 ,解得 .
②因为点 在圆C上,所以 .
直线AE的斜率为 ,直线AD的斜率为 ,
直线AD的方程为 .
令 ,得 ,则 , .
直线QG的方程为 ,即 ,
原点O到直线QG的距离
,
所以直线QG与圆C相切.