文档内容
海南州高二期中质量检测
数学试卷
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.
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. 直线 的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】将直线方程化成斜截式,求得其斜率,从而得其倾斜角.
【详解】由 ,可得 ,
则直线斜率为 ,故倾斜角为 .
故选:B.
2. 在三棱柱 中, ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据空间向量的线性运算求解即可.
【详解】由题意可得: .故选:C.
3. 平行线 与 间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由平行线间的距离公式求解即可.
【详解】方程 变形为
由平行线间的距离公式可得所求距离 .
故选:A.
4. 若 构成空间 一个基底,则下列选项中能作为基底的是( )
的
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据空间向量共面基本定理判断各选项向量是否共面即可得解.
【详解】因 ,所以 共面,故A错误;
为
因为 ,所以 共面,故B错误;
因为 ,所以 共面,故C错误;
因为不存在x,y,使得 ,所以 不共面,故D正确.
故选:D5. 下列命题正确的是( )
A. 一条直线的方向向量是唯一的
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.
6. 若方程 表示一个圆,则 的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】将方程化为圆的一般方程,利用 列式即可求.
【详解】若方程 表示一个圆,则 ,
方程可化为 ,所以 ,解得 ,且 不等于0,
所以 或 .
故选:D
7. 已知向量 ,则向量 在向量 上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据投影向量的计算方法求得正确答案.
【详解】向量 在向量 上的投影向量为 .
故选:A
8. 已知圆 ,直线 ,M为直线l上一动点,N为圆C上一动点,
定点 ,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由圆的性质可知 ,求点C关于l的对称点为 ,根据对称性转化,并结合几
何性质运算求解.
【详解】因为圆 的圆心为 ,半径 ,
因为 ,当且仅当点 在线段 上时,等号成立,设点C关于l的对称点为 ,
则 ,解得 ,即 ,
则 ,
所以 的最小值为 .
故选:C.
二、选择题: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. 直线l经过点 ,且在两坐标轴上的截距相反,则直线l的方程可能是( )
.
A B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】分类讨论直线l是否过原点,结合截距式方程运算求解即可.
【详解】当直线l过原点时,直线l的方程为 ,即 ;
当直线l不过原点时,设直线l 的方程为 ,
则 ,解得 ,则直线l的方程为 ,即 ;
综上所述:直线l的方程可能是 或 .
故选:BD.
10. 如图,在棱长为3的正四面体 中,O为 的中心,D为 的中点, ,则(
)
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A:根据向量的线性运算求解;对于B:根据正四面体的结构运算求解;对于CD:根据向量
的数量积运算求解即可.
【详解】连接 , , ,对于选项A:因为
,
,故A正确;
对于选项B:因为 ,所以 ,故B正确;
对于选项CD:
,故C错误,D正确;
故选:ABD.
11. 若直线 与曲线 有两个不同的公共点,则实数k的值可能是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】分析可知曲线C表示圆 的上半部分,根据图形结合直线与圆的位置关系运算求解.
【详解】由 ,得 ,
可知曲线C表示圆 的上半部分.且直线 过定点 ,
当直线 过点 时, ;
当直线 与圆 相切时, ,解得 或 .
由图可知,k的取值范围是 .
故选:ABD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 点 在圆 的______.(请从“外部”、“内部”、“圆周上”中选择恰当的填入
横线)
【答案】外部
【解析】
【分析】根据点与圆的位置关系分析判断即可.
【详解】因为 ,所以点 在圆C的外部.
故答案为:外部.
13. 过 , 两个不同点的直线l的斜率为1,则实数m的值为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据斜率公式列式求解即可.
【详解】根据题意可得 ,解得 或 ,当 时,点A,B重合,不符合题意,舍去;
当 时,经验证,符合题意;
综上所述: .
故答案为: .
14. 在空间直角坐标系 中,点 均在球 的同一个大圆(球面被经过
球心的平面截得的圆)上,则球 的表面积为___________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意得 ,则 即 外接圆的直径,即 是球 的直径,求出球的半径,
再根据球的表面积公式即可求解.
【详解】由 ,
得 ,则 ,
所以 为直角三角形,
则 即 外接圆的直径,即 是球 的直径.
因为 ,
所以 ,得球 的半径为 ,
故球 的表面积为 .
故答案为: .
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. 已知直线 ,直线 .
(1)若 ,求实数a的值;
(2)若 ,求实数a的值.
【答案】(1)(2) 或
【解析】
【分析】(1)根据直线平行列式求解,并代入检验即可;
(2)根据直线垂直列式求解即可.
【小问1详解】
因为 ,则 ,
整理得 ,解得 或 ,
当 时, , , , 重合;
当 时, , ,符合题意.
综上所述: .
【小问2详解】
因为 ,所以 ,解得 或 .
16. 已知圆W经过 , , 三点.
(1)求圆W的标准方程;
(2)判断圆 与圆W的位置关系.
【答案】(1)
(2)圆C与圆W相交
【解析】
【分析】(1)设出圆的一般方程,代入点坐标,求解转化为标准方程;
(2)根据圆与圆的位置关系判断求解即可.
【小问1详解】
设圆W的方程为 , ,
则 ,解得 ,故圆W的方程为 ,标准方程为 .
【小问2详解】
圆W的圆心为 ,半径为5,
圆C的标准方程为 ,
圆心为 ,半径为3.
设两圆圆心之间的距离为d,则 .
因为 ,所以圆C与圆W相交.
17. 如图,在五棱锥 中, , , , ,
, .
(1)证明: 平面 .
(2)求平面 与平面 的夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)根据线面垂直的判定定理证明;
(2)建立如图所示的空间直角坐标系,用空间向量法求平面夹角.
【小问1详解】
因为 , , , ,所以 , ,
则 , ,
因为 , 平面 , 平面 ,所以 平面 .
【小问2详解】
根据题意可建立如图所示的空间直角坐标系.
, , ,
则 , .
易得平面 的一个法向量为 ,
设平面 的法向量为 ,
则 ,取 得 .
设平面 与平面 的夹角为 ,
则 ,
即平面 与平面 的夹角的余弦值为 .
18. 已知圆 ( 为常数).
(1)当 时,求直线 被圆 截得的弦长.(2)证明:圆 经过两个定点.
(3)设圆 经过的两个定点为 , ,若 ,且 ,求圆 的标准方程.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)当 时利用配方求出圆 的圆心、半径,由点到直线的距离公式求出圆心 到直线
的距离 ,再由 可得答案;
(2)由 令 与 联立解方程组可得答案;
(3)(方法一)设 的中点为 ,由 得 求出 可得答案.(方法二)由
利用两点间的距离公式求出 可得答案.
【小问1详解】
当 时,圆 ,
此时,圆 的圆心为 ,半径 .
则圆心 到直线 的距离 ,
所以直线 被圆 截得的弦长
为 ;
【小问2详解】
由 ,得 ,
令 ,因为 为常数所以得 ,由
解得 或 ,
所以圆 经过两个定点,且这两个定点的坐标为 ;
【小问3详解】
(方法一)设 的中点为 ,
不妨设 ,则点 的坐标为 .
因为 ,所以 ,
所以 ,
解得 ,
所以圆 的标准方程为 .
(方法二)不妨设 ,因为 ,
所以 ,
解得 ,
所以圆 的标准方程为 .
19. 如图,在棱长为2的正方体 中, 为 的中点, 为底面 内一动点(包
括边界),且满足 .(1)是否存在点 ,使得 平面 ?
(2)求 的取值范围.
(3)求点 到直线 的距离的最小值.
【答案】(1)存在,
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)如图建立空间直角坐标系,求出平面 的法向量 ,设 ,利用 ,
及 即可求出点 坐标;
(2)由(1)知 ,利用模长公式结合二次函数求值域即可求解;
的
(3)取 中点为 ,则 点轨迹为线段 ,所以点 到直线 距离的最小值就是异面直线
与 的距离,利用向量法求出异面直线 与 的距离即可.
【小问1详解】
如图,以 为原点, 所在直线为 轴, 轴, 轴,建立空间直角坐标系,由题意得 ,
, ,
设平面 的法向量为 ,
则 ,可取 ,
设 , 所以 ,
又 ,所以 ,
即 ,所以 ,
设存在点 ,使得 平面 ,
则 ,解得 ,则 ,
则 ,
所以存在点 ,使得 平面
【小问2详解】
由(1)知 ,
所以 ,
函数 在 上单调递减,在 上单调递增,
当 时, ,当 时, ,
所以 ,所以 的取值范围是 .
【小问3详解】
由(1)知点 满足 ,
取 中点为 ,则 点轨迹为线段 ,
所以点 到直线 的距离的最小值就是异面直线 与 的距离,
, , , , ,
设 , ,
则 ,可取 ,
又 ,
点 到直线 的距离的最小值 .