高二月考试卷数学试题
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重庆市巴蜀中学校2024-2025学年高二上学期第一次月考数学试题一、单选题1.直线:1l y +的倾斜角为( ) A .0︒B .30︒C .45︒D .60︒2.已知直线1:50l x y ++=,2:10l x y ++=,则1l 与2l 的距离为( )A .1B .2C D .3.已知(1,0)A -、(3,6)B ,则以AB 为直径的圆的一般方程为( ) A .222630x y x y +--+= B .222630x y x y +---= C .222630x y x y ++-+=D .222630x y x y ++--=4.已知直线1:10l ax y ++=,2:2(1)30l x a y +--=,若12l l ⊥,则实数a =( )A B C .-1 D .-2 5.已知动点P 在椭圆22:143y x C +=上,(0,1)F -,(3,3)D -,则D |P PF -的最小值为( )A .5BC .2D .16.已知直线1:12l y x =+与椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>相交于A 、B ,且AB 的中点为11,2M ⎛⎫- ⎪⎝⎭,则椭圆C 的离心率为( )A B C D .127.已知点A 、B 在圆22:16O x y +=上,且AB 的中点M 在圆22:(2)1C x y -+=上,则弦长AB 的最小值为( )A .B .C .D .8.已知椭圆2222:1(0)x y a b a b Γ+=>>的焦距为2c ,若直线()380kx y k c -++=恒与椭圆Γ有两个不同的公共点,则椭圆Γ的离心率范围为( )A .10,3⎛⎫ ⎪⎝⎭B .10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭C .1,13⎛⎫ ⎪⎝⎭D .1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭二、多选题9.已知ABC V 的三个顶点(2,1)A -,(2,7)B -,(2,1)C -,则下列描述正确的有( ) A .直线BC 的倾斜角不存在 B .直线AB 的斜率为-2C .边AB 上的高所在直线的方程为240x y -+=D .边AB 上的中线所在直线的方程为30x y -+=10.已知动点P 在直线:60l x y +-=上,动点Q 在圆22:(1)(1)4C x y -+-=上,过点P 作圆C 的两条切线,切点分别为A 、B ,则下列描述正确的有( )A .直线l 与圆C 相交B .PQ 的最小值为2C .四边形PACB 面积的最小值为4D .存在P 点,使得120APB ︒∠=11.已知椭圆222:1(20)4x y C b b+=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,上顶点为B ,动点P 在椭圆C 上,则下列描述正确的有( )A .若12PF F V 的周长为6,则b =B .若当12π3F PF ∠=时,12PF F V b =C .若存在P 点,使得12PF PF ⊥,则b ∈D .若PB 的最大值为2b ,则b ∈三、填空题12.焦点在x 轴的椭圆C ,长轴长为10,离心率为35,则椭圆C 的标准方程为.13.经过点()0,0O 作直线l ,若直线l 与连接()1,1A -,()2,2B 两点的线段总有公共点,则直线l 斜率的取值范围为.14.已知点()0,1A ,()0,1B -,()0,2C -,动点P 满足:||||10+=PA PB ,且||2||PC PA ≥,则点P 的轨迹长度为.四、解答题15.已知点()2,1P -,直线:220l x y ++=. (1)求点P 到直线l 的距离;(2)求点P 关于直线l 的对称点Q 的坐标.16.已知(1,2)A 、(3,6)B ,动点P 满足4PA PB ⋅=-u u u r u u u r,设动点P 的轨迹为曲线C . (1)求曲线C 的标准方程;(2)求过点(1,2)A 且与曲线C 相切的直线的方程. 17.已知直线2y kx =+与椭圆2213x y +=相交于不同的两点,P Q . (1)求实数k 的取值范围;(2)若OP OQ ⊥,其中O 为坐标原点,求实数k 的值.18.已知圆22:4x y Γ+=,点Q 在圆Γ上,过Q 作y 轴的垂线,垂足为Q ',动点P 满足23Q Q Q P ''=u u u u r u u u r ,设动点P 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)斜率存在且不过()0,2B 的直线l 与曲线C 相交于M 、N 两点,BM 与BN 的斜率之积为209. ①证明:直线l 过定点; ②求BMN V 面积的最大值.19.如图1,已知圆心C 在x 轴的圆C 经过点(3,0)D 和(E .过原点且不与x 铀重合的直线l 与圆C 交于A 、B 两点(A 在x 轴上方).(1)求圆C 的标准方程;(2)若ABD △l 的方程;(3)将平面xOy 沿x 轴折叠,使y 轴正半轴和x 轴所确定的半平面(平面AOD )与y 轴负半轴和x轴所确定的半平面(平面BOD)互相垂宜,如图2,求折叠后AB的范围.。
江苏省泰州中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题一、单选题1.经过两点(0,3),(P Q -的直线的倾斜角为( ) A .30︒B .60︒C .120︒D .150︒2.若方程2224240x y mx y m m ++-+-=表示圆,则实数m 的取值范围是( ) A .0m < B .12m <C .1m >-D .2m ≥3.平面内一点M 到两定点()10,3F -,()20,3F 的距离之和为10,则M 的轨迹方程是( )A .2212516x y +=B .2212516y x +=C .2212516y x -=D .2212516x y -=4.一座圆拱桥,当水面在如图所示位置时,拱顶离水面3米,水面宽12米,当水面下降1米后,水面宽度为( )A .B .C .D .5.若直线y x m =+与曲线x m 的取值范围是( )A .m =B .m m ≤C .m D .11m -<≤或m =6.已知点P 在圆22:(2)(1)4O x y -+-=上,点()()1,2,2,2A B --,则满足6AP BP ⋅=u u u r u u u r的点P的个数为( ) A .3B .2C .1D .07.设直线 :10l x y +-=, 一束光线从原点 O 出发沿射线 ()0y kx x =≥ 向直线 l 射出, 经 l 反射后与 x 轴交于点 M , 再次经 x 轴反射后与 y 轴交于点 N . 若MN =, 则 k 的值为( )A .32B .23C .12D .138.已知圆22:16O x y +=,点12,2F ⎛- ⎝,点E 是:2160l x y -+=上的动点,过E 作圆O 的切线,切点分别为A ,B ,直线AB 与EO 交于点M ,则||MF 的最小值为( )A .32B C D二、多选题9.已知ABC V 中,()1,2A -,()1,0B ,()3,4C ,则关于ABC V 下列说法中正确的有( ) A .某一边上的中线所在直线的方程为2y = B .某一条角平分线所在直线的方程为2y = C .某一边上的高所在直线的方程为20x y += D .某一条中位线所在直线的方程为210x y -+= 10.下列说法正确的是( )A .直线sin 20x y α++=的倾斜角θ的取值范围是π3π0,,π44⎡⎤⎡⎫⋃⎪⎢⎥⎢⎣⎦⎣⎭B .“1a =-”是“直线210a x y -+=与直线20x ay --=互相垂直”的充要条件C .过点()1,2P 且在x 轴,y 轴截距相等的直线方程为30x y +-=D .设点()()2,3,3,2A B ---,若点P x ,y 在线段AB 上(含端点),则11y x --的取值范围是(]3,4,4∞∞⎡⎫--⋃+⎪⎢⎣⎭11.已知圆O :224x y +=,过圆O 外一点(),P a b 作圆O 的切线,切点为A ,B ,直线OP 与直线AB 相交于点D ,则下列说法正确的是( )A .若点P 在直线40x y ++=上,则直线AB 过定点()1,1-- B .当PA PB ⋅u u u r u u u r取得最小值时,点P 在圆2232x y +=上C .直线PA ,PB 关于直线22ax by a b +=+对称D .OP 与OD 的乘积为定值4三、填空题12.求过点(1,4)P -且与圆()()22231x y -+-=相切的直线方程为.13.已知方程22112x y m m+=--表示焦点在y 轴上的椭圆,则实数m 的取值范围是14.已知P 为圆22(1)(1)1x y -+-=上任意一点,()()0,0,2,0O B ,则P O B 的最小值为.四、解答题15.已知点()()1,3,5,7A B --和直线:34200l x y +-=. (1)求过点A 与直线l 平行的直线1l 的方程; (2)求过AB 的中点与l 垂直的直线2l 的方程.16.已知以点()1,2A -为圆心的圆与______,过点()2,0B -的动直线l 与圆A 相交于M ,N 两点.从①直线270x y ++=相切;②圆()22320x y -+=关于直线210x y --=对称.这2个条件中任选一个,补充在上面问题的横线上并回答下列问题. (1)求圆A 的方程;(2)当MN =l 的方程.17.如图,将一块直角三角形木板ABO 置于平面直角坐标系中,已知1AB OB ==,AB OB ⊥,点11,24P ⎛⎫⎪⎝⎭是三角形木板内一点,现因三角形木板中阴影部分受到损坏,要把损坏部分锯掉,可用经过点P 的任一直线MN 将三角形木板锯成AMN V ,设直线MN 的斜率为k .(1)用k 表示出直线MN 的方程,并求出M 、N 的坐标;(2)求锯成的AMN V 的面积的最小值.18.如图,圆()22:10C x a x y ay a -++-+=.(1)若圆C 与y 轴相切,求圆C 的方程;(2)当4a =时,圆C 与x 轴相交于两点,M N (点M 在点N 的左侧).问:是否存在圆222:O x y r +=,使得过点M 的任一条直线与该圆的交点,A B ,都有ANM BNM ∠=∠?若存在,求出圆方程,若不存在,请说明理由.19.已知()0,3A 、B 、C 为圆O :222x y r +=(0r >)上三点.(1)若直线BC 过点()0,2,求ABC V 面积的最大值;(2)若D 为曲线()()22143x y y ++=≠-上的动点,且AD AB AC =+u u u r u u u r u u u r ,试问直线AB 和直线AC的斜率之积是否为定值?若是,求出该定值;若不是,说明理由.。
山西省部分学校2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题一、单选题1.已知直线l 经过A ,B 两点,则l 的倾斜角为( ) A .6π B .3π C .23π D .56π 2.已知圆C 的方程是2242110x y x y ++--=,则圆心C 的坐标是( ) A .()2,1-B .()2,1-C .()4,2-D .()4,2-3.在长方体1111ABCD A B C D -中,M 为棱1CC 的中点.若1,,AB a AD b AA c ===u u u r r u u u r r u u u r r ,则AM u u u u r等于( )A .12a b c ++r r rB .12a b c -+r r rC .111222a b c ++r r rD .111222a b c -+r r r4.两平行直线1l :20x y -=,2l :240x y -+=之间的距离为( )AB .3C D .5.曲线y =x 轴围成区域的面积为( ) A .4πB .2πC .πD .π26.已知平面α的一个法向量(1,1,2)n =-r,(0,1,2)A 是平面α内一点,(2,1,4)P 是平面α外一点,则点P 到平面α的距离是( )A .B .CD .37.在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为22430x y y +-+=,若直线1y kx =-上存在点P ,使以P 点为圆心,1为半径的圆与圆C 有公共点,则实数k 的取值范围是( )A .11,,44⎛⎤⎡⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭B .,⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎦⎣⎭C .,⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .11,,22⎛⎤⎡⎫-∞-+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭U8.在正三棱柱111ABC A B C -中,2AB =,1AA 2BC BO =u u u r u u u r,M 为棱11B C 上的动点,N为线段AM 上的动点,且MN MOMO MA=,则线段MN 长度的最小值为( )A .2BC D二、多选题9.下列关于空间向量的命题中,是真命题的是( )A .若三个非零向量能构成空间的一个基底,则它们一定不共面B .若0a b ⋅>r r ,则a r ,b r 的夹角是锐角C .不相等的两个空间向量的模可能相等D .若a r,b r 是两个不共线的向量,且(,c a b λμλμ=+∈R r r r 且0)λμ⋅≠,则{},,a b c r r r 构成空间的一个基底10.已知直线1:30l ax y a +-=,直线2:2(1)60l x a y +--=,则( )A .当3a =时,1l 与2l 的交点为(3,0)B .直线1l 恒过点(3,0)C .若12l l ⊥,则13a =D .存在a ∈R ,使12l l ∥11.“太极图”是中国传统文化之一,其形状如对称的阴阳两鱼互抱在一起,也被称为“阴阳鱼太极图”.如图是放在平面直角坐标系中的“太极图”.整个图形是一个圆形2216x y +=,其中黑色阴影区域在y 轴右侧部分的边界为一个半圆.则下列命题正确的是( )A .黑色阴影区域在y 轴右侧部分的边界所在圆的方程为()2224x y +-= B .直线780x y -+=与白色部分有公共点C .点(),P x y 是黑色阴影部分(包括黑白交界处)中一点,则3x y -的最大值为4D .过点()3,1M 作互相垂直的直线1l 、2l ,其中1l 与圆2216x y +=交于点A 、C ,2l 与圆2216x y +=交于点B 、D ,则四边形ABCD 面积的最大值是22三、填空题12.若直线l 与直线122y x =-+垂直,且它在y 轴上的截距为4,则直线l 的方程为. 13.圆222:1O x y +=和圆()()222:4316C x y -+-=的公切线的方程为. 14.如图所示,在四棱锥P -ABCD 中,AB CD ∥,且==90BAP CDP ∠∠︒,若PA PD AB DC ===,=90APD ∠︒,则平面APB 与平面PBC 夹角的余弦值为.四、解答题15.已知直线:210l x y -+=与22:420C x y x y a +-++=e 交于A ,B 两点. (1)求线段AB 的垂直平分线的方程; (2)若AB 4=,求a 的值.16.如图所示的几何体是圆锥的一部分,其中PO 是圆锥的高,AB 是圆锥底面的一条直径,2PO =,1OA =,C 是»AB 的中点.(1)求直线BC 与PA 所成角的余弦值; (2)求直线PA 与平面PBC 所成角的正弦值.17.在平行四边形ABCD 中,()1,1A --,()1,3B ,()7,5D . (1)若圆E 过A ,B ,D 三点,求圆E 的方程; (2)过点C 作圆E 的切线,切点为M ,N ,求MN .18.如图,四边形ABCD 是直角梯形,//,,22,AB CD AB BC AB BC CD E ⊥===为BC 的中点,P 是平面ABCD 外一点,1,,PA PB PE BD M ==⊥是线段PB 上一点,三棱锥M BDE -的体积是19.(1)求证:PA ⊥平面ABCD ; (2)求二面角M DE A --的余弦值.19.已知圆C 的圆心在直线30x y -=上,与y 轴正半轴相切,且截直线:20l x y -=所得的弦长为4.(1)求圆C 的方程;(2)设点A 在圆C 上运动,点()5,1B -,M 为线段AB 上一点且满足3AM MB=,记点M 的轨迹为曲线E.①求曲线E的方程,并说明曲线E的形状;②在直线l上是否存在异于原点的定点T,使得对于E上任意一点P,PTPO为定值,若存在,求出所有满足条件的点T的坐标,若不存在,说明理由.。
重庆市北碚区朝阳中学2024-2025学年高二上学期第一次月考数学试题一、单选题1.设空间向量()1,2,1a =-r ,()2,4,b k =--r ,若a b r r ∥,则实数k 的值为( ) A .2B .10-C .2-D .102.已知空间向量233p a b c =-+r r r r,3q a b c =++r r r r ,则p q +r r 以{},,a b c r r r 为单位正交基底时的坐标为( ) A .()5,3,4-B .()5,2,4-C .()2,3,3-D .()3,1,13.点()2,3,1A v μ--+关于x 轴的对称点为()',7,6A λ-,则( ) A .215v λμ=-=-=-,, B .245v λμ==-=-,, C .2108v λμ===,,D .2107v λμ===,,4.已知空间向量()()()1,0,3,2,1,0,5,2,a b c z ===r r r ,若,,a b c r r r 共面,则实数z 的值为( ) A .4B .3C .2D .15.已知()()1,2,1,2,2,0a b =-=-r r,则a r 在b r 方向上的投影数量为( )A .BC .2-D 6.如图,在平行六面体ABCD A B C D -''''中,5,3,7AB AD AA ='==,60BAD ∠=︒,45BAA DAA ''∠=∠=︒,则AC '的长为( )A BC D7.已知向量()()2,1,3,4,2,a b t =-=-r r 的夹角为钝角,则实数t 的取值范围为( )A .10,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .()10,66,3∞⎛⎫--⋃- ⎪⎝⎭C .10,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D .()10,66,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭U8.如图,已知正四棱锥P ABCD -的所有棱长均为1,E 为PC 的中点,则线段P A 上的动点M 到直线BE 的距离的最小值为( )A B C .13D .12二、多选题9.已知{},,a b c r r r 构成空间的一个基底,则下列向量不共面的是( )A .2a c +r r ,2a b +r r ,b c -r rB .2a b +r r ,a b -r r ,b c -r rC .a b -r r ,a c +r r ,b c -r rD .a b +rr ,a b c ++r r r ,b c +r r 10.下列说法错误的是( )A .若,,,ABCD 是空间任意四点,则有0AB BC CD DA +++=uu u r uu u r uu u r uu u r rB .若//a b r r ,则存在唯一的实数λ,使得a b λ=r rC .若,AB CD u u u r u u u r共线,则//AB CDD .对空间任意一点O 与不共线的三点,,A B C ,若OP xOA yOB zOC =++u u u r u u u r u u u r u u u r(其中,,R x y z ∈),则,,,P A B C 四点共面11.如图,在棱长为6的正方体1111ABCD A B C D -中,E ,F 分别是棱1AA ,BC 的中点,则( )A .1B D ⊥平面1D EFB .异面直线1CD 与EF 所成的角是π6C .点1B 到平面1D EFD .平面1D EF 截正方体1111ABCD A B C D -252三、填空题12.O 为空间任意一点,若3148OP OA OB tOC =++u u u r u u u r u u u r u u u r,若ABCP 四点共面,则t =.13.在三棱锥M ABC -中,MA ⊥平面ABC ,ABC V 是边长为2的正三角形,点F 满足13CF CM =u u u r u u u u r ,则BC AF ⋅=u u u r u u u r.14.《九章算术》中的“商功”篇主要讲述了以立体几何为主的各种形状体积的计算,其中堑堵是指底面为直角三角形的直棱柱.如图,在堑堵111ABC A B C -中,M ,N 分别是111,AC BB 的中点,122AB AA AC ==,动点G 在线段MN 上运动,若=u u u rAG 1xAA yAB z AC ++u u u r u u u r u u u r,则x y z ++=.四、解答题15.如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,点E 在BD 上,且13BE BD =;点F 在1CB 上,且113CF CB =.求证:(1)EF BD ⊥; (2)1EF CB ⊥.16.在正方体1111ABCD A B C D -中,设AB a =u u u r r ,AD b u u u r r =,1AA c =u u u r r ,E ,F 分别是1AD ,BD的中点.(1)用向量a r ,b r ,c r表示1D B u u u u r ,EF u u u r ;(2)若1D F xa yb zc =++u u u u r r r r,求实数x ,y ,z 的值.17.如图,圆锥PO 的轴截面PAB 是边长为4的等边三角形,C 是OB 的中点,D 是底面圆周上一点,2π3DOC ∠=.(1)求DC 的值;(2)求异面直线PA 与DC 所成角的余弦值.18.如图1,在ABV V 中,AC BC CV ==,AC VB ⊥于C .现将ABV V 沿AC 折叠,使V AC B --为直二面角(如图2),D 是棱AB 的中点,连接CD 、VB 、VD .(1)证明:平面VAB ⊥平面VCD ;(2)若1AC =,且棱AB 上有一点E 满足14BE BA =,求二面角C VE A --的正弦值. 19.如图,在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面ABCD ,AD CD ⊥,//AD BC ,3,2PA AD CD BC ====.E 为PD 的中点,点F 在PC 上,且13PF PC =,设点G 是线段PB 上的一点.(1)求证:CD ⊥平面P AD ; (2)若23PG PB =.判断直线AG 是否在平面AEF 内,说明理由. (3)设CG 与平面AEF 所成角为θ,求sin θ的范围.。
云南省玉溪第一中学2024-2025学年高二上学期第一次月考数学试题一、单选题1.下列说法中,正确的有()A .过点()1,2P 且在x 、y 轴截距相等的直线方程为30x y +-=B .直线10x +=的倾斜角为60o C .直线32y x =-在y 轴上的截距为2-D .过点()5,4并且倾斜角为90 的直线方程为40y -=2.平行六面体1111ABCD A B C D -中,1123AC xAB yBC zC C =++,则x y z ++=()A .1B .76C .56D .233.设{},,i j k 是单位正交基底,已知向量p 在基底{},,a b c 下的坐标为()8,6,4,其中a i j =+,b j k =+ ,c k i =+ ,则向量p在基底{},,i j k 下的坐标是()A .()12,14,10B .()10,12,14C .()14,12,10D .()4,3,24.已知()2,1,0a b +=- ,()0,3,2a b -=-,则cos ,a b 的值为()A .13B .3C .3D .35.已知()()()0,0,0,1,1,1,1,2,2A B M -,则M 到直线AB 的距离为()AB C .1D 6.已知圆的方程为2220x y x +-=,(),M x y 为圆上任意一点,则21y x --的取值范围是()A .⎡⎣B .[]1,1-C .(),-∞+∞D .(][),11,-∞-+∞ 7.在空间直角坐标系中,向量()2,1,a m =-,()4,2,4b =- ,下列结论正确的是()A .若//a b r r,则2m =B .若a b ⊥ ,则52m =-C .若,a b 为钝角,则52m <D .若a 在b 上的投影向量为16b,则4m =8.著名数学家华罗庚曾说过:“数形结合百般好,隔裂分家万事休.”事实上,有很多代数M (x ,y )与点N (a ,b )的距离.结合上述观点,可得()f x =的最小值为()A .B .C .4D .89.关于方程22220x y ax ay ++-=表示的圆,下列叙述中正确的是()A .圆心在直线y x =-上B .其圆心在x 轴上C .过原点D二、多选题10.对于直线1:230l ax y a ++=,()2:3130l x a y a +-+-=.以下说法正确的有()A .12//l l 的充要条件是3a =B .12l l ⊥的充要条件是25a =C .直线2l 一定经过点()1,1M -D .点()1,3P 到直线1l 的距离的最大值为511.如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,点P 在线段1B C 上运动,则下列结论正确的是()A .直线1BD ⊥平面11AC DB .三棱锥11P ACD -的体积为定值C .异面直线AP 与1AD 所成角的取值范围是ππ,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .直线1C P 与平面11AC D 三、填空题12.两平行直线3450x y ++=和6200x my ++=间的距离是.13.点()2,0P 关于直线l :10x y ++=的对称点Q 的坐标为.14.给定两个不共线的空间向量a 与b,定义叉乘运算:a b ⨯ .规定:(i )a b ⨯ 为同时与a ,b垂直的向量;(ii )a ,b ,a b ⨯三个向量构成右手系(如图1);(iii )sin ,a b a b a b ⨯=.如图2,在长方体1111ABCD A B C D -中,2AB AD ==,14AA =.给出下列四个结论:①1AB AD AA ⨯=;②AB AD AD AB ⨯=⨯ ;③()111AB AD AA AB AA AD AA +⨯=⨯+⨯ ;④()11111ABCD A B C D V AB AD CC -=⨯⋅.其中,正确结论的序号是.四、解答题15.已知ABC V 的三个顶点分别为()()()1,0,3,2,0,3A B C -.(1)求AB 边上的高所在直线的方程;(2)求ABC V 的面积.16.如图,在梯形ABCD 中,π,22,,,2AD BC ABC AB BC AD E F G ∠====∥分别为边AB ,,CD BC 的中点,沿EF 将梯形ABCD 翻折,使平面AEFD ⊥平面EBCF .(1)证明:BD EG ⊥;(2)求BD 与平面ABF 所成角的正弦值.17.已知圆M 经过原点和点()3,1-,且它的圆心M 在直线250x y +-=上.(1)求圆M 的方程;(2)若点D 为圆M 上的动点,定点()2,0C ,求线段CD 的中点P 的轨迹方程.18.如图在四棱锥A BCDE -中,//CD EB ,1CD =,2EB =,CB BE ⊥,AE AB BC ===,AD =,O 是AE 的中点.(1)试在AB 上确定点F 的位置,使C 、D 、O 、F 四点共面,并证明;(2)求点O 到平面ACD 的距离;(3)在棱BE 上是否存在点M ,使得半平面ADM 与半平面ABC 所成二面角的余弦值为,若存在,求:EM MB ,若不存在,说明理由.19.A 是直线PQ 外一点,点M 在直线PQ 上(点M 与点,P Q 任一点均不重合),我们称如下操作为“由A 点对PQ 施以视角运算”:若点M 在线段PQ 上,记()sin ,;sin AP PAM P Q M AQ MAQ∠∠=;若点M 在线段PQ 外,记()sin ,;sin AP PAM P Q M AQ MAQ∠∠=-.在ABC V 中,角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,点D 在射线BC 上.(1)若AD 是角A 的平分线,且3b c =,由A 点对BC 施以视角运算,求(),;B C D 的值;(2)若60,4,A a AB AD ==⊥ ,由A 点对BC 施以视角运算,(),;2B C D =-ABC V 的周长;(3)若120A =o ,4=AD ,由A 点对BC 施以视角运算,(),;cB C D b=,求4b c +的最小值.。
成都2024—2025学年度高二上期10月月考数学试卷(答案在最后)注意事项:1.本试卷分第I 卷和第II 卷两部分;2.本堂考试120分钟,满分150分;3.答题前,考生务必将自己的姓名、学号正确填写在答题卡上,并使用2B 铅笔填涂;4.考试结束后,将答题卡交回.第I 卷一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项符合题目要求.1.现须完成下列2项抽样调查:①从12瓶饮料中抽取4瓶进行食品卫生检查;②某生活小区共有540名居民,其中年龄不超过30岁的有180人,年龄在超过30岁不超过60岁的有270人,60岁以上的有90人,为了解居民对社区环境绿化方面的意见,拟抽取一个容量为30的样本.较为合理的抽样方法分别为()A .①随机数法,②抽签法B .①随机数法,②分层抽样C .①抽签法,②分层抽样D .①抽签法,②随机数法2.已知向量()1,2,1a =- ,()3,,b x y = ,且//a b r r,那么实数x y +等于()A .3B .-3C .9D .-93.若,l n 是两条不相同的直线,,αβ是两个不同的平面,则下列命题中为真命题的是()A .若l n ⊥,n β⊥,则l //βB .若αβ⊥,l α⊥,则l //βC .若//αβ,l α⊂,则l //βD .若//l α,//αβ,则l //β4.如图,空间四边形OABC 中,,,OA a OB b OC c ===,点M 为BC 中点,点N 在侧棱OA上,且2ON NA =,则MN =()A .121232a b c--+B .211322a b c-++C .211322a b c-- D .111222a b c+-5.为了养成良好的运动习惯,某人记录了自己一周内每天的运动时长(单位:分钟),分别为53,57,45,61,79,49,x ,若这组数据的第80百分位数与第60百分位数的差为3,则x =()A .58或64B .59或64C .58D .596.已知点D 在ABC V 确定的平面内,O 是平面ABC 外任意一点,正数,x y 满足23DO xOA yOB OC =+- ,则yx 21+的最小值为()A .25B .29C .1D .27.现有一段底面周长为12π厘米和高为12厘米的圆柱形水管,AB 是圆柱的母线,两只蜗牛分别在水管内壁爬行,一只从A 点沿上底部圆弧顺时针方向爬行π厘米后再向下爬行3厘米到达P 点,另一只从B 沿下底部圆弧逆时针方向爬行π厘米后再向上爬行3厘米爬行到达Q 点,则此时线段PQ 长(单位:厘米)为()A .B .C .6D .128.如图,四边形,4,ABCD AB BD DA BC CD =====ABD △沿BD 折起,当二面角A BD C --的大小在[,63ππ时,直线AB 和CD 所成角为α,则cos α的最大值为()A .16B C .16D .8二、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.下列命题中,正确的是()A .两条不重合直线12,l l 的方向向量分别是()2,0,1a =-,()4,0,2b =- ,则12//l l B .直线l 的方向向量()1,1,2c =-,平面α的法向量是()6,4,1m =- ,则l α⊥C .两个不同的平面α,β的法向量分别是()2,2,1u =-,()3,4,2v =- ,则αβ⊥D .直线l 的方向向量()0,1,1d = ,平面α的法向量()1,0,1n =,则直线l 与平面α所成角的大小为π310.小刘一周的总开支分布如图①所示,该周的食品开支如图②所示,则以下说法正确的是()A .娱乐开支比通信开支多5元B .日常开支比食品中的肉类开支多100元C .娱乐开支金额为100元D .肉类开支占储蓄开支的1311.已知四面体OABC 的所有棱长都为1,,D E 分别是,OA BC 的中点.N M ,是该四面体内切球球面上的两点,P 是该四面体表面上的动点.则下列选项中正确的是()A.DE 的长为44B.D 到平面ABC 的距离为66C.当线段MN 最长时,PN PM ⋅的最大值为31D.直线OE 与直线AB 所成角的余弦值为33第II 卷三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.某校高一年级共有学生200人,其中1班60人,2班50人,3班50人,4班40人.该校要了解高一学生对食堂菜品的看法,准备从高一年级学生中随机抽取40人进行访谈,若采取按比例分配的分层抽样,则应从高一2班抽取的人数是.13.已知(2,1,3),(1,4,2)a b =-=-- ,c (4,5,)λ=,若,,a b c 三向量不能构成空间向量的一组基底,则实数λ的值为.14.在正方体ABCD A B C D -''''中,点P 是AA '上的动点,Q 是平面BB C C ''内的一点,且满足A D BQ '⊥,则平面BDP 与平面BDQ 所成角余弦值的最大值为.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.(满分13分)15.已知向量()6a m = ,,()1,0,2=b ,()()2R c m =∈ (1)求()a b c ⋅-的值;(2)求cos b c ,;(3)求a b - 的最小值.(满分15分)16.成都市政府委托市电视台进行“创建文明城市”知识问答活动,市电视台随机对该市1565~岁的人群抽取了n人,绘制出如图所示的频率分布直方图,回答问题的统计结果如表所示.组号分组回答正确的人数回答正确的人数占本组的频率第一组[15,25)500.5第二组[25,35)180a第三组[35,45)x0.9第四组[45,55)90b第五组[55,65)y0.6a b x y的值;(1)分别求出,,,(2)从第二、三、四、五组回答正确的人中用分层抽样的方法抽取7人,则从第二、三、四、五组每组回答正确的人中应各抽取多少人.-中,ABCD是边长为2的正方形,平面PBC⊥(满分15分)17.如图,在四棱锥P ABCDPC=.平面ABCD,直线PA与平面PBC所成的角为45︒,2(1)若E,F分别为BC,CD的中点,求证:直线AC⊥平面PEF;(2)求二面角D PA B--的正弦值.(满分17分)18.随着时代不断地进步,人们的生活条件也越来越好,越来越多的人注重自己的身材,其中体脂率是一个很重要的衡量标准.根据一般的成人体准,女性体脂率的正常范围是20%至25%,男性的正常范围是15%至18%.这一范围适用于大多数成年人,可以帮助判断个体是否存在肥胖的风险.某市有关部门对全市100万名成年女性的体脂率进行一次抽样调查统计,抽取了1000名成年女性的体脂率作为样本绘制频率分布直方图,如图.(1)求a ;(2)如果女性体脂率为25%至30%属“偏胖”,体脂率超过30%属“过胖”,那么全市女性“偏胖”,“过胖”各约有多少人?(3)小王说:“我的体脂率是调查所得数据的中位数.”小张说:“我的体脂率是调查所得数据的平均数.”那么谁的体脂率更低?(精确到小数点后2位)(满分17分)19.如图,四面体ABCD 中,2,AB BC BD AC AD DC ======(1)求证:平面ADC ⊥平面ABC ;(2)若(01)DP DB λλ=<<,①若直线AD 与平面APC 所成角为30°,求λ的值;②若PH ⊥平面,ABC H 为垂足,直线DH 与平面APC 的交点为G .当三棱锥CHP A -体积最大时,求DGGH的值.高二上10月月考数学答案一、单选题:C D C C A B A B二、多选题:AC;BCD;BC3三、填空题:10;5;318:(1)由频率直方图可得,(2)由频率分布直方图可得样本中女性⨯=,所以全市女性50.020.1⨯=,10000000.1100000。
高二数学试卷(答案在最后)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 版必修第一,二册占60%,选择性必修第一册第一章至第二章第4节占40%.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.已知全集{}1,2,3,4,5U =,{}2,4A =,{}1,4,5B =,则()UB A ⋂=ð()A.{}3B.{}4C.{}1,4 D.{}1,5【答案】D 【解析】【分析】利用补集与交集的定义可求解.【详解】因为全集{}1,2,3,4,5U =,{}2,4A =,所以{}U 1,3,5A =ð,又因为{}1,4,5B =,(){}{}{}U 51,3,51,4,51,A B == ð.故选:D.2.已知复数1i z a =+(0a >),且3z =,则a =()A.1B.2C.D.【答案】D 【解析】【分析】利用复数的模的定义即可求解.【详解】因为1i z a =+,3z =3=,解得a =±,因为0a >,所以a =故选:D,3.已知1sin 3α=,π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则πcos 22α⎛⎫-= ⎪⎝⎭()A.9B.19-C.79-D.9-【答案】A 【解析】【分析】根据同角三角函数关系得出余弦值,再结合诱导公式化简后应用二倍角正弦公式计算即可.【详解】因为221sin ,sin cos 13ααα=+=,又因为π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以cos 3α===,所以π12242cos 2sin22sin cos 22339αααα⎛⎫-===⨯⨯ ⎪⎝⎭.故选:A.4.已知定义在R 上的函数()f x 满足()()0f x f x -+=,且当0x ≤时,()22x af x =+,则()1f =()A.2B.4C.2- D.4-【答案】A 【解析】【分析】利用题意结合奇函数的定义判断()f x 是奇函数,再利用奇函数的性质求解即可.【详解】因为定义在R 上的函数()f x 满足()()0f x f x -+=,所以()f x 是奇函数,且()00f =,故0202a+=,解得2a =-,故当0x ≤时,()222x f x =-+,由奇函数性质得()()11f f =--,而()121222f --=-+=-,故()()112f f =--=,故A 正确.故选:A5.在正方体1111ABCD A B C D -中,二面角1B AC B --的正切值为()A.2B.3C.3D.【答案】D 【解析】【分析】取AC 的中点M ,连接1,MB MB ,可得1B MB ∠是二面角1B AC B --的平面角,求解即可.【详解】取AC 的中点M ,连接1,MB MB ,由正方体1111ABCD A B C D -,可得11,AB B C AB BC ==,所以1,B M AC BM AC ⊥⊥,所以1B MB ∠是二面角1B AC B --的平面角,设正方体1111ABCD A B C D -的棱长为2,可得AC =,所以BM =在1Rt B B M 中,11tan B B B MB BM =∠==,所以二面角1B AC B --.故答案为:D.6.已知线段AB 的端点B 的坐标是()3,4,端点A 在圆()()22124x y -+-=上运动,则线段AB 的中点P的轨迹方程为()A.()()22232x y -+-= B.()()22231x y -+-=C.()()22341x y -+-= D.()()22552x y -+-=【答案】B 【解析】【分析】设出动点P 和动点A 的坐标,找到动点P 和动点A 坐标的关系,再利用相关点法求解轨迹方程即可.【详解】设(,)P x y ,11(,)A x y ,由中点坐标公式得1134,22x y x y ++==,所以1123,24x x y y =-=-,故(23,2)A x y --4,因为A 在圆()()22124x y -+-=上运动,所以()()222312424x y --+--=,化简得()()22231x y -+-=,故B 正确.故选:B7.我国古代数学名著《九章算术》中,将底面为直角三角形,且侧棱垂直于底面的棱柱称为堑堵.已知在堑堵111ABC A B C -中,π2ABC ∠=,1AB BC AA ==,,,D E F 分别是所在棱的中点,则下列3个直观图中满足BF DE ⊥的有()A.0个B.1个C.2个D.3个【答案】B 【解析】【分析】建立空间直角坐标系,利用空间位置关系的向量证明逐个判断即可.【详解】在从左往右第一个图中,因为π2ABC ∠=,所以AB BC ⊥,因为侧棱垂直于底面,所以1AA ⊥面ABC ,如图,以B 为原点建立空间直角坐标系,设12AB BC AA ===,因为,,D E F 分别是所在棱的中点,所以(0,0,0),(0,1,0),(1,0,2),(1,1,0)B E D F所以(1,1,0)BF = ,(1,1,2)DE =-- ,故110BF DE ⋅=-+=,即BF DE ⊥得证,在从左往右第二个图中,我们建立同样的空间直角坐标系,此时(0,0,0),(1,1,0),(1,0,2),(0,1,1)B E D F ,所以(0,1,1)BF = ,(0,1,2)DE =-,故121BF DE ⋅=-=-,所以,BF DE 不垂直,在从左往右第三个图中,我们建立同样的空间直角坐标系,此时(0,0,0),(1,1,0),(1,0,0),(1,1,2)B E D F ,故(1,1,2)BF = ,(0,1,0)DE = ,即1BF DE ⋅=,所以,BF DE 不垂直,则下列3个直观图中满足BF DE ⊥的有1个,故B 正确.故选:B8.已知过点()1,1P 的直线l 与x 轴正半轴交于点A ,与y 轴正半轴交于点B ,O 为坐标原点,则22OA OB+的最小值为()A.12B.8C.6D.4【答案】B 【解析】【分析】根据题意可知直线l 的斜率存在设为(0)k k <,分别解出,A B 两点的坐标,表示出22OA OB +的表达式由基本不等式即可求得最小值.【详解】由题意知直线l 的斜率存在.设直线的斜率为(0)k k <,直线l 的方程为1(x 1)y k -=-,则1(1,0),(0,1)A B k k--,所以222222121(1)(1)112OA OB k k kk k k+=-+-=-++-+22212(2)28k k k k =+--++≥++=,当且仅当22212,k k k k-=-=,即1k =-时,取等号.所以22OA OB +的最小值为8.故选:B.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,部分选对的得分分,有选错的得0分.9.已知函数()πsin 24f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则()A.()f x 的最小正周期为πB.()f x 的图象关于直线π85x =对称C.()f x 的图象关于点π,18⎛⎫- ⎪⎝⎭中心对称D.()f x 的值域为[]1,1-【答案】ABD 【解析】【分析】求得最小正周期判断A ;求得对称轴判断B ;求得对称中心判断C ;求得值域判断D.【详解】因为()πsin 24f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,所以的最小正周期为2ππ2T ==,故A 正确;由ππ2π,Z 42x k k +=+∈,可得ππ,Z 28k x k =+∈,所以()f x 图象的对称轴为ππ,Z 28k x k =+∈,当1k =时,图象的关于π85x =对称,故B 正确;由Z 2ππ,4k x k =∈+,可得ππ,Z 28k x k =-∈,所以()f x 图象的对称中心为ππ(,0),Z 28k k -∈,当0k =时,图象的关于点()π8,0-对称,故C 不正确;由()πsin 2[1,1]4f x x ⎛⎫=+∈- ⎪⎝⎭,故()f x 的值域为[]1,1-,故D 正确.故选:ABD.10.若数据1x ,2x ,3x 和数据4x ,5x ,6x 的平均数、方差、极差均相等,则()A.数据1x ,2x ,3x ,4x ,5x ,6x 与数据1x ,2x ,3x 的平均数相等B.数据1x ,2x ,3x ,4x ,5x ,6x 与数据1x ,2x ,3x 的方差相等C.数据1x ,2x ,3x ,4x ,5x ,6x 与数据1x ,2x ,3x 的极差相等D.数据1x ,2x ,3x ,4x ,5x ,6x 与数据1x ,2x ,3x 的中位数相等【答案】ABC 【解析】【分析】运用平均数,方差,极差,中位数的计算方法和公式计算,通过已知两组数据的平均数、方差、极差均相等这个条件,来分析这两组数据组合后的相关统计量与原数据的关系.【详解】设数据123,,x x x 的平均数为x ,数据456,,x x x 的平均数也为x .那么数据123456,,,,,x x x x x x 的平均数为123456()()3366x x x x x x x xx ++++++==,所以数据123456,,,,,x x x x x x 与数据123,,x x x 的平均数相等,A 选项正确.设数据123,,x x x 的方差为2s ,数据456,,x x x 的方差也为2s .对于数据123456,,,,,x x x x x x ,其方差计算为2222221234561[()((()()()]6x x x x x x x x x x x x -+-+-+-+-+-2222221234561[3(()(())3(((())]6x x x x x x x x x x x x =⨯-+-+-+⨯-+-+-2221(33)6s s s =+=,所以数据123456,,,,,x x x x x x 与数据123,,x x x 的方差相等,B 选项正确.设数据123,,x x x 的极差为R ,数据456,,x x x 的极差也为R .对于数据123456,,,,,x x x x x x ,其极差是这六个数中的最大值减去最小值,由于前面两组数据的极差相等,所以组合后数据的极差依然是R ,所以数据123456,,,,,x x x x x x 与数据123,,x x x 的极差相等,C 选项正确.设数据123,,x x x 按从小到大排列为123x x x ≤≤,中位数为2x .设数据456,,x x x 按从小到大排列为456x x x ≤≤,中位数为5x .对于数据123456,,,,,x x x x x x 按从小到大排列后,中位数不一定是2x ,所以数据123456,,,,,x x x x x x 与数据123,,x x x 的中位数不一定相等,D 选项错误.故选:ABC11.已知四棱柱1111ABCD A B C D -的底面是边长为6的菱形,1AA ⊥平面ABCD ,13AA =,π3DAB ∠=,点P 满足1AP AB AD t AA λμ=++,其中λ,μ,[]0,1t ∈,则()A.当P 为底面1111D C B A 的中心时,53t λμ++=B.当1t λμ++=时,AP 长度的最小值为2C.当1t λμ++=时,AP 长度的最大值为6D.当221t λμλμ++==时,1A P为定值【答案】BCD 【解析】【分析】根据题意,利用空间向量进行逐项进行分析求解判断.【详解】对于A ,当P 为底面1111D C B A 的中心时,由1AP AB AD t AA λμ=++ ,则11,,122t λμ===故2t λμ++=,故A 错误;对于B ,当1t λμ++=时,()22222222112·AP AB AD t AA AB AD t AA AB ADλμλμλμ=++=+++()()222223693636936t t λμλμλμλμ=+++=++-22245723636457236362t t t t λμλμ+⎛⎫=-+-≥-+- ⎪⎝⎭223273654273644t t t ⎛⎫=-+=-+⎪⎝⎭当且仅当13,84t λμ===,取最小值为2,故B 正确;对于C ,当1t λμ++=时,1AP AB AD t AA λμ=++,则点P 在1A BD 及内部,而AP是以A 为球心,以AP 为半径的球面被平面1A BD 所截图形在四棱柱1111ABCD A B C D -及内的部分,当=1=0t λμ=,时,=6AP ,当=0=10t λμ=,,时,=6AP ,可得1A P最大值为6,故C 正确;对于D ,221t λμλμ++==,()22223693636945AP t λμλμ=+++=+= ,而11=A P A A AP +,所以()22222111111=+2·=+2A P A A AP A A AP A A AP A A AB AD t AA λμ++⋅++ 22211=29452936A A AP t A A +-=+-⨯= ,则16A P = 为定值,故D 正确.故答案选:BCD.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知向量()1,2a =- ,(),4b m =-.若()a ab ⊥+ ,则m =________.【答案】3-【解析】【分析】利用非零向量垂直时数量积为0,计算即可.【详解】()1,2a b m +=--.因为()a ab ⊥+ ,所以()1220m ---⨯=,解得3m =-.故答案为:3-.13.已知在正四棱台1111ABCD A B C D -中,()0,4,0AB = ,()13,1,1CB =- ,()112,0,0A D =-,则异面直线1DB 与11A D 所成角的余弦值为__________.【答案】19【解析】【分析】利用向量的线性运算求得1DB,根据向量的夹角公式可求异面直线1DB 与11A D 所成角的余弦值.【详解】111(0,4,0)(3,1,1)(3,3,1)DB DC CB AB CB =+=+=+-=,所以111111111·cos,19·DB A DDB A DDB A D==-,所以异面直线1DB与11A D所成角的余弦值为19.故答案为:1914.已知函数()21xg x=-,若函数()()()()()2121f xg x a g x a=+--+⎡⎤⎣⎦有三个零点,则a的取值范围为__________.【答案】()2,1--【解析】【分析】令()0f x=,可得()2g x=或()1g x a=--,函数有三个零点,则需方程()1g x a=--有两个解,则=与1y a=--的图象有两个交点,数形结合可求解.【详解】令()0f x=,可得()()()()21210g x a g x a⎡⎤+--+=⎣⎦,所以()()()[2][1]0g x g x a-++=,所以()2g x=或()1g x a=--,由()2g x=,又()21xg x=-,可得212x-=,解得21x=-或23x=,方程21x=-无解,方程23x=有一解,故()2g x=有一解,要使函数()()()()()2121f xg x a g x a⎡⎤=+--+⎣⎦有三个零点,则()1g x a=--有两解,即=与1y a=--的图象有两个交点,作出函数=的图象的示图如下:由图象可得011a<--<,解得21a-<<-.所以a的取值范围为(2,1)--.故答案为:(2,1)--.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.在ABC V 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2cos c b a B +=.(1)若π2A =,求B ;(2)若a =1b =,求ABC V 的面积.【答案】(1)π4(2)12【解析】【分析】(1)利用正弦定理化边为角,再结合内角和定理与两角和与差的正弦公式化简等式得sin sin()B A B =-,代入π2A =求解可得;(2)由sin sin()B A B =-根据角的范围得2A B =,由正弦定理结合二倍角公式可得cos 2B =,从而得π4B =,再利用余弦定理求边c ,由面积公式可求结果.【小问1详解】因为2cos c b a B +=,所以由正弦定理得,sin sin 2sin cos C B A B +=,又sin sin()sin cos cos sin C A B A B A B =+=+代入上式得,所以()sin sin cos cos sin sin =-=-B A B A B A B ,由π2A =,则B 为锐角,且c sin s os n π2i B B B ⎛⎫-= ⎭=⎪⎝,所以π4B =.【小问2详解】由(1)知,()sin sin B A B =-,因为a =1b =,所以A B >,则0πA B <-<,π02B <<,故B A B =-,或πB A B A +-==(舍去).所以2A B =,又a =1b =,由正弦定理得sin sin 22cos sin sin A B aB B B b====,则cos 2B =,则π4B =,由余弦定理得2222cos b a c ac B =+-,则2122c =+-,化简得2210c c -+=,解得1c =,所以111sin 2222ABC S ac B === .故ABC V 的面积为12.16.甲、乙、丙三人打台球,约定:第一局由甲、乙对打,丙轮空;每局比赛的胜者与轮空者进行下一局对打,负者下一局轮空,如此循环.设甲、乙、丙三人水平相当,每场比赛双方获胜的概率都为12.(1)求甲连续打四局比赛的概率;(2)求在前四局中甲轮空两局的概率;(3)求第四局甲轮空的概率.【答案】(1)18(2)14(3)38【解析】【分析】(1)由题意知甲前三局都要打胜,计算可得甲连续打四局比赛的概率;(2)甲轮空两局的情况为,第一局甲败,第二局轮空,第三局甲败,第四局轮空,计算即可;(3)分析可得甲第四轮空有两种情况:第1种情况,第一局甲败,第二局轮空,第三局甲败,第四局轮空,第2种情况,第一局甲胜,第二局甲胜,第三局甲败,第四局轮空,计算即可.【小问1详解】若甲连续打四局,根据比赛规则可知甲前三局都要打胜,所以甲连续打四局比赛的概率311(28=;【小问2详解】在前四局中甲轮空两局的情况为,第一局甲败,第二局轮空,第三局甲败,第四局轮空,故在前四局中甲轮空两局的概率111(1(1)224-⨯-=;【小问3详解】甲第四轮空有两种情况:第1种情况,第一局甲败,第二局轮空,第三局甲败,第四局轮空,第2种情况,第一局甲胜,第二局甲胜,第三局甲败,第四局轮空,第1种情况的概率111(1)(1224-⨯-=;第2种情况的概率1111(12228⨯⨯-=;由互斥事件的概率加法公式可得第四局甲轮空的概率为113488+=.17.如图,在几何体PABCD 中,PA ⊥平面ABC ,//PA DC ,AB AC ⊥,2PA AC AB DC ===,E ,F 分别为棱PB ,BC 的中点.(1)证明://EF 平面PAC .(2)证明:AB EF ⊥.(3)求直线EF 与平面PBD 所成角的正弦值.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析(3)6【解析】【分析】(1)构造线线平行,证明线面平行.(2)先证AB ⊥平面PACD ,得到AB PC ⊥,结合(1)中的结论,可得AB EF ⊥.(3)问题转化为直线PC 与平面PBD 所成角的正弦值.设1CD =,表示CP 的长,利用体积法求C 到平面PBD 的距离,则问题可解.【小问1详解】如图,连接CP .在BCP 中,E ,F 分别为棱PB ,BC 的中点,所以//EF CP ,,又EF ⊄平面PAC ,CP ⊂平面PAC .所以//EF 平面PAC .【小问2详解】因为PA ⊥平面ABC ,AB ⊂平面ABC ,所以PA AB ⊥,又AB AC ⊥,,PA AC ⊂平面PAC ,且PA AC A = ,所以AB ⊥平面PAC .因为CP ⊂平面PAC ,所以AB CP ⊥.又因为//EF CP ,所以AB EF ⊥.【小问3详解】因为//EF CP ,所以直线EF 与平面PBD 所成角与直线PC 与平面PBD 所成角相等,设为θ.不妨设1CD =,则=PC 设C 到平面PBD 的距离为h .则13C PBD PBD V S h -=⋅ .又11212333C PBDB PCD PCD V V S AB --==⋅=⨯⨯= .在PBD △中,PB =BD PD ==,所以12PBD S =⨯= .所以33C PBD PBD V h S -=== .所以63sin θ6h PC ===.故直线EF 与平面PBD.18.设A 是由若干个正整数组成的集合,且存在3个不同的元素a ,b ,c A Î,使得a b b c -=-,则称A 为“等差集”.(1)若集合{}1,3,5,9A =,B A ⊆,且B 是“等差集”,用列举法表示所有满足条件的B ;(2)若集合{}21,,1A m m =-是“等差集”,求m 的值;(3)已知正整数3n ≥,证明:{}23,,,,nx x x x ⋅⋅⋅不是“等差集”.【答案】(1)答案见解析(2)2m =(3)证明见解析【解析】【分析】(1)根据等差集的定义结合子集的定义求解即可;(2)根据等差集定义应用a b b c -=-,即2a c b +=逐个计算判断即可;(3)应用反证法证明集合不是等差集.【小问1详解】因为集合{}1,3,5,9A =,B A ⊆,存在3个不同的元素a ,b ,c B ∈,使得a b b c -=-,则{}1,3,5,9B =或{}1,3,5B =或{}1,5,9B =.【小问2详解】因为集合{}21,,1A m m =-是“等差集”,所以221m m =+-或2211m m =+-或()2221m m +=-,计算可得1132m -±=或0m =或2m =或1334m =,又因为m 正整数,所以2m =.【小问3详解】假设{}22,,,,nx x x x⋅⋅⋅是“等差集”,则存在{},,1,2,3,,,m n q n m n q ∈<< ,2n m q x x x =+成立,化简可得2m n q n x x --=+,0m n x ->因为*N ,1x q n ∈-≥,所以21q n x x ->≥≥,所以=1与{}22,,,,nx x x x ⋅⋅⋅集合的互异性矛盾,所以{}22,,,,nx x x x⋅⋅⋅不是“等差集”.【点睛】方法点睛:解题方法是定义的理解,应用反证法设集合是等差集,再化简计算得出矛盾即可证明.19.过点()00,A x y 作斜率分别为1k ,2k 的直线1l ,2l ,若()120k k μμ=≠,则称直线1l ,2l 是()A K μ定积直线或()()00,x y K μ定积直线.(1)已知直线a :()0y kx k =≠,直线b :13y x k=-,试问是否存在点A ,使得直线a ,b 是()A K μ定积直线?请说明理由.(2)在OPM 中,O 为坐标原点,点P 与点M 均在第一象限,且点()00,M x y 在二次函数23y x =-的图象上.若直线OP 与直线OM 是()()0,01K 定积直线,直线OP 与直线PM 是()2P K -定积直线,直线OM与直线PM 是()00,202x y K x ⎛⎫- ⎪⎝⎭定积直线,求点P 的坐标.(3)已知直线m 与n 是()()2,44K --定积直线,设点()0,0O 到直线m ,n 的距离分别为1d ,2d ,求12d d 的取值范围.【答案】(1)存在,理由见解析(2)()1,2(3)[)0,8【解析】【分析】(1)由定积直线的定义运算可求结论;(2)设直线OM 的斜率为()0λλ≠,则直线OP 的斜率为1λ,利用定积直线的定义可得01x λ=或1-,进而2003x x λ-=,计算即可;(3)设直线():42m y t x -=+,直线()4:42n y x t-=-+,其中0t ≠,计算得12d d =,利用基本不等式可求12d d 的取值范围.【小问1详解】存在点()0,0A ,使得a ,b 是()A K μ定积直线,理由如下:由题意可得1133k k ⎛⎫⋅-=- ⎪⎝⎭,由()013y kx k y x k ⎧=≠⎪⎨=-⎪⎩,解得00x y =⎧⎨=⎩,故存在点()0,0A ,使得a ,b 是()A K μ定积直线,且13μ=-.【小问2详解】设直线OM 的斜率为()0λλ≠,则直线OP 的斜率为1λ,直线PM 的斜率为2λ-.依题意得()2022x λλ⋅-=-,得2201x λ=,即01x λ=或1-.直线OM 的方程为y x λ=,因为点()200,3M x x -在直线OM 上,所以2003x x λ-=.因为点M 在第一象限,所以20031x x λ-==,解得02x =或2-(舍去),12λ=,()2,1M ,所以直线OP 的方程为12y x x λ==,直线PM 的方程为()2213y x x λ=--+=-+,由23y x y x =⎧⎨=-+⎩,得12x y =⎧⎨=⎩,即点P 的坐标为()1,2.【小问3详解】设直线():42m y t x -=+,直线()4:42n y xt-=-+,其中0t ≠,则12d d ===2216171725t t ++≥=,当且仅当2216t t =,即24t =时,等号成立,所以08≤<,即1208d d ≤<,故12d d 的取值范围为[)0,8.【点睛】思路点睛:理解新定义题型的含义,利用定积直线的定义进行计算求解,考查了运算求解能力,以及基本不等式的应用.。
湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题一、单选题1.已知集合{}21A x x =∈-<<Z ,{}2230B x x x =∈--<Z ,则A B 的子集个数是()A .4B .8C .16D .322.78337857sin cos cos cos ︒︒-︒︒的值()A .12B .12-C .2D .3.已知单位向量12,e e 是平面内的一组基底,且12π,3e e = ,若向量123a e e =+ 与12b e e λ=+垂直,则λ的值为()A .75-B .75C .1D .1-4.如果不共线向量,a b 满足2a b = ,那么向量2a b + 与2a b - 的夹角为()A .6πB .3πC .2πD .23π5.复数z 的共轭复数z 满足()1i 1i z +=-,则复数z 在复平面内对应的点位于()A .第一象限B .第二象限C .x 轴D .y 轴6.已知圆锥PO (P 为圆锥的顶点,O 为圆锥底面的圆心)的轴截面是等边三角形,,,A B C 为底面圆周上的三点,且AB 为底面圆的直径,D 为PC 的中点.若三棱锥D ABC -的外接球的表面积为4π,则圆锥PO 的外接球的表面积为()A .16π3B .32π3C .16πD .64π37.已知,{1,2,3,4,5,6}x y ∈,且7x y +=,则2xy ≥的概率为A .13B .23C .12D .568.分别标有数字1,2,3,4的4张卡片,从这4张卡片中随机抽取2张卡片,则取出的2张卡片上的数字之和为奇数的取法数为()A .2B .3C .4D .6二、多选题9.已知事件A 与B ,且()()0.4,0.1P A P B ==,则下列结论正确的是()A .如果A 与B 互斥,那么()0.5P A B = B .如果A 与B 相互独立,则()0.04P AB =C .如果A 与B 相互独立,那么()0.96P AB =D .如果A 与B 相互独立,那么()0.54P AB =10.如图,已知在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,点E ,F ,H 分别是AB ,1DD ,1BC 的中点,点G 是11A D 上的动点,下列结论正确的是()A .11//C D 平面ABHB .1AC ⊥平面1BDA C .直线EF 与1BC 所成的角为30°D .三棱锥1G DBC -的体积最大值为8311.下列关于空间向量的命题中,是真命题的是()A .若三个非零向量能构成空间的一个基底,则它们一定不共面B .若0a b ⋅>,则a ,b 的夹角是锐角C .不相等的两个空间向量的模可能相等D .若a,b 是两个不共线的向量,且(,c a b λμλμ=+∈R 且0)λμ⋅≠,则{},,a b c 构成空间的一个基底三、填空题12.一艘船以每小时10海里的速度向东航行,船在A 处发现灯塔M 在北偏西15︒方向,灯塔N 在北偏东45︒方向,行驶4小时后,船到达B 处,测得灯塔N 在B 处的正北方向,灯塔M 在B 处的北偏西60︒方向,则M 、N 两处灯塔间的距离为海里.13.如图,ABC 中,π3B ∠=,D 为边AB 上的一点,CD =AD =,4BC =,则AC =.14.为估计某草场内兔子的数量,使用以下方法:先随机从草场中捕捉兔子100只,在每只兔子的尾巴上作上记号后放回草场.再随机从草场中捕捉60只,若尾巴上有记号的兔子共有10只,估计此草场内约有兔子只.四、解答题15.已知())222cos sin 2cos 14f x x x x π⎛⎫=--++ ⎪⎝⎭的定义域为[02π,].(1)求()f x 的最小值.(2)ABC V 中,45A︒=,b =a 的长为6,求角B 大小及ABC V 的面积.16.已知向量a b,,满足||1||1a b == ,,|||ka b a kb +=- ,0k >,(1)用k 表示a b,,并求a 与b 的夹角θ的最大值;【注:若0,0a b >>,则a b +≥,当且仅当a b =时取等号】(2)如果//a b,求实数k 的值.17.某学校为增强学生自主学习意识,现向全校学生进行中午学习时长的调查,得到一个样本,按时长分成[)20,25,[)25,30,[)30,35,[)35,40,[]40,45,得到的频率分布直方图如图所示,已知时长在[)20,25内的人数为5.(1)若用分层抽样的方法从时长在[)35,40,[]40,45内的学生中抽取6名参加座谈,再从这6名学生中随机抽取2名发言,求这2名发言学生中至少有1名时长在[)35,40内的概率;(2)在(1)的条件下,记抽取的2名发言者分别为甲、乙,学校给甲、乙各随机派发价值50元,80元,100元的图书一本,求甲获得的图书价值不比乙获得图书价值高的概率.18.已知甲、乙两个盒子都装有4个外形完全相同的小球.甲盒中是3个黑色小球(记为123,,A A A )和1个红色小球(记为B ),乙盒中是2个黑色小球(记为12,a a )和2个红色小球(记为12,b b ).(1)若从甲、乙两个盒子中各取1个小球,共有多少种不同的结果?请列出所有的结果;(2)若从甲、乙两个盒子中各取1个小球,求取出的2个小球中至少有一个是黑色的概率.19.如图,四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是直角梯形,//AB CD ,AB AD ⊥,224AB CD AD ===,侧面PAB 是等腰直角三角形,PA PB =,平面PAB ⊥平面ABCD ,点E ,F 分别是棱AB ,PB 的中点.(1)证明:平面//CEF 平面PAD .(2)求三棱锥C DEF -的体积.。
南充高中高2023级上期第一次月考数学试卷(答案在最后)考试时间:120分钟满分:150分注意事项:1.答题前,务必将自己的姓名、班级、考号填写在答题卡规定的位置上.2.答选择题时,必须使用2B 铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号.3.答非选择题时,将答案书写在答题卡相应位置上,写在本试卷上无效.4.考试结束后将答题卡交回.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4个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.“2sin 2θ=”是“π4θ=”的()A.充要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件【答案】C 【解析】【分析】判断“sin 2θ=”和“π4θ=”之间的逻辑推理关系,即可得答案.【详解】当2sin 2θ=时,π2π,Z 4k k θ=+∈或3π2π,Z 4k k θ=+∈,推不出π4θ=;当π4θ=时,必有2sin 2θ=,故“sin 2θ=”是“π4θ=”的必要不充分条件,故选:C2.设l ,m 是两条不同的直线,α,β,γ是三个不同的平面,下列说法正确的是()A.若//l α,//m α,则//l mB.若//l α,//l β,则//αβC.若l α⊥,m α⊥,则//l mD.若αγ⊥,βγ⊥,则//αβ【答案】C【分析】根据直线与直线的位置关系、直线与平面的位置关系和平面与平面的位置关系依次判断选项即可.【详解】对选项A ,若//l α,//m α,则l 与m 的位置关系是平行,相交和异面,故A 错误.对选项B ,若//l α,//l β,则α与β的位置关系是平行和相交,故B 错误.对选项C ,若l α⊥,m α⊥,则根据线面垂直的性质得l 与m 的位置关系是平行,故C 正确.对选项D ,若αγ⊥,βγ⊥,则α与β的位置关系是平行和相交,故D 错误.故选:C3.若sin 2αα-+=,则tan(π)α-=()A. B.C.3D.3-【答案】C 【解析】【分析】由sin 2αα-+=两边同时平方,从而利用sin tan cos =aa a可以实现角α的弦切互化,【详解】由sin 2αα-+=两边同时平方,可得22sin cos 3cos 4αααα-+=,∴222222sin cos 3cos tan 34sin cos tan 1ααααααααα-+-+==++,解得tan 3α=-.()tan tan 3παα∴-=-=.故选:C.4.如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,,M N 分别为11,DB A C 的中点,则直线1A M 和BN 夹角的余弦值为()A.23B.33C.23D.13【解析】【分析】以1,,DA DC DD 所在直线为,,x y z 轴,建立空间直角坐标系,根据向量夹角的余弦公式求解即可.【详解】分别以1,,DA DC DD 所在直线为,,x y z轴,建立如图所示空间直角坐标系,设正方体1111ABCD A B C D -的棱长为2,则()1(2,0,2),(1,1,0),(2,2,0),1,1,2A M B N ,所以()1(1,1,2),1,1,2MA BN =-=--设向量1MA 与BN的夹角为θ,则1142cos 63MA BN MA BNθ⋅===⋅,所以直线1A M 和BN 夹角的余弦值为23,故选:C .5.在三棱锥S ABC -中,()()20SC SA BS SC SA ++⋅-=,则ABC V 是()A.等边三角形B.直角三角形C.等腰三角形D.等腰直角三角形【答案】C 【解析】【分析】由向量的线性运算得到2,SC SA BS BC BA SC SA BC BA ++=+-=- ,从而说明22BC BA = ,即可求解.【详解】()()22,SC SA BS SC SA SB SC SB SA SB BC BA SC SA AC BC BA ++=+-=-+-=+-==- ,()()()()2220SC SA SB SC SA BC BA BC BA BC BA ∴+-⋅-=+⋅-=-= ,BC BA ∴=,即BC BA =,所以ABC V 是等腰三角形.故选:C6.杭州亚运会的三个吉祥物分别取名“琮琮”“宸宸”“莲莲”,如图,现将三张分别印有“琮踪”“宸宸”“莲莲”图案的卡片(卡片的形状、大小和质地完全相同)放入盒子中.若从盒子中依次有放回地取出两张卡片,则一张为“琮琮”,一张为“宸宸”的概率是()A.38B.29C.59D.34【答案】B 【解析】【分析】记印有“琮琮”“宸宸”“莲莲”图案的卡片分别为,,A B C ,用列举法即可求解.【详解】记印有“琮琮”“宸宸”“莲莲”图案的卡片分别为,,A B C ,(),x y 代表依次摸出的卡片,{},,,x y A B C ∈,则基本事件分别为:()()()()()()()()(),,,,,,,,,,,,,,,,,A A A B A C B A B B B C C A C B C C ,其中一张为“琮琮”,一张为“宸宸”的共有两种情况:()(),,,A B B A ,所以从盒子中依次有放回地取出两张卡片,则一张为“琮琮”,一张为“宸宸”的概率是29.故选:B.7.已知函数()3f x x =,若正实数a ,b 满足()()490f a f b +-=,则11a b+的最小值为()A.1B.3C.6D.9【答案】A 【解析】【分析】根据函数的奇偶性可得49a b +=,再结合基本不等式“1”的代换可得解.【详解】由已知()3f x x =,定义域为R ,且()()()33f x x x f x -=-=-=-,则()f x 是R 上的奇函数,且函数()3f x x =在R 上单调递增,又()()490f a f b +-=,即()()()499f a f b f b =--=-,则49a b =-,即49a b +=,且0a >,0b >,所以()1111114144415999a b a b a b a b a b b a b a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++=+++=++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭又44a b b a +≥=,即()11141554199a b a b b a ⎛⎫+=++≥+= ⎪⎝⎭,当且仅当4a b b a =,即32a =,3b =时,等号成立,即11a b+的最小值为1.故选:A.8.已知正三棱锥P ABC -的六条棱长均为6,S 是ABC V 及其内部的点构成的集合.设集合{}5T Q S PQ =∈=,则集合T 所表示的曲线长度为()A.5πB.2πC.3D.π【答案】B 【解析】【分析】求出以P 为球心,5为半径的球与底面ABC 的截面圆的半径后即可求解.【详解】设顶点P 在底面上的投影为O ,连接BO ,则O 为三角形ABC 的中心,且23632BO =⨯⨯=,故PO ==因为5PQ =,故1OQ =,故S 的轨迹为以O 为圆心,1为半径的圆,集合T 所表示的曲线长度为2π故选:B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4个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部份分分,有选错的得0分.)9.函数()()sin 0,π2f x x ϕωϕω⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,则()A.2ω=B.π6ϕ=C.()f x 的图象关于点π,012⎛⎫⎪⎝⎭对称D.()f x 在区间5ππ,4⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增【答案】ACD 【解析】【分析】根据三角函数的图象,先求得ω,然后求得ϕ,根据三角函数的对称性、单调性确定正确答案.【详解】()()5ππ2ππ,π,2,sin 22632T T f x x ωϕω=-=∴==∴==+,π2sin π133f ϕ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,由于πππ2π7π,22636ϕϕ-<<<+<,所以2πππ,326ϕϕ+==-,所以A 选项正确,B 选项错误.()ππππsin 2,2π,,66122k f x x x k x k ⎛⎫=--==+∈ ⎪⎝⎭Z ,当0k =时,得π12x =,所以()f x 关于π,012⎛⎫⎪⎝⎭对称,C 选项正确,11111πππππ2π22π,ππ,26263k x k k x k k -+<-<+-+<<+∈Z ,当11k =时,得()f x 在54π,π63⎛⎫ ⎪⎝⎭上递增,则()f x 在区间5ππ,4⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,所以D 选项正确.故选:ACD10.对于随机事件A 和事件B ,()0.3P A =,()0.4P B =,则下列说法正确的是()A.若A 与B 互斥,则()0.3P AB =B.若A 与B 互斥,则()0.7P A B ⋃=C.若A 与B 相互独立,则()0.12P AB =D.若A 与B 相互独立,则()0.7P A B ⋃=【答案】BC 【解析】【分析】根据互斥事件、相互独立事件的概率公式计算可得.【详解】对于A :若A 与B 互斥,则()0P AB =,故A 错误;对于B :若A 与B 互斥,则()()()0.7P A B P A P B =+= ,故B 正确;对于C :若A 与B 相互独立,则()()()0.12P AB P A P B ==,故C 正确;对于D :若A 与B 相互独立,则()()()()0.30.40.30.40.58P A B P A P B P AB ⋃=+-=+-⨯=,故D 错误.故选:BC11.如图,边长为1的正方形ABCD 所在平面与正方形ABEF 在平面互相垂直,动点,M N 分别在正方形对角线AC 和BF 上移动,且(0CM BN a a ==<<,则下列结论中正确的有()A.(a ∃∈,使12MN CE=B.线段MN 存在最小值,最小值为23C.直线MN 与平面ABEF 所成的角恒为45°D.(a ∀∈,都存在过MN 且与平面BEC 平行的平面【分析】利用向量的线性运算可得()1MN a BC aBE =-+,结合向量的模的计算可判断B 的正误,结合向量夹角的计算可判断C 的正误,结合共面向量可判断D 的正误.【详解】因为四边形ABCD 正方形,故CB AB ⊥,而平面ABCD ⊥平面ABEF ,平面ABCD 平面ABEF AB =,CB ⊂平面ABCD ,故CB ⊥平面ABEF ,而BE ⊂平面ABEF ,故CB BE ⊥.设MC AC λ=,则= BN BF λ,其中()0,1λ=,由题设可得MN MC CB BN AC CB BF λλ=++=++,()()()1BC BA CB BA BE BC BE λλλλ=-+++=-+,对于A ,当12λ=即2a =时,111222MN BC BE CE =-+= ,故A 正确;对于B ,()22222111221222MN λλλλλ⎛⎫=-+=-+=-+ ⎪⎝⎭ ,故22MN ≥,当且仅当12λ=即2a =时等号成立,故min 22MN =,故B 错误;对于C ,由B 的分析可得()1MN BC BE λλ=-+,而平面ABEF 的法向量为BC 且()211MN BC BC λλ⋅=-=-,故cos ,MN BC =,此值不是常数,故直线MN 与平面ABEF 所成的角不恒为定值,故C 错误;对于D ,由B 的分析可得()1MN BC BE λλ=-+ ,故,,MN BC BE为共面向量,而MN ⊄平面BCE ,故//MN 平面BCE ,故D 正确;故选:AD三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.)12.复数2i12iz +=-的共轭复数z =______.【分析】根据复数的除法运算及共轭复数的概念可求解.【详解】因为2i 12i z +=-()()()()2i 12i 12i 12i ++=-+5i i 5==,所以z =i -.故答案为:i-13.已知向量()2,1,1a =- ,()1,,1b x = ,()1,2,1c =-- ,当a b ⊥ 时,向量b 在向量c上的投影向量为________.(用坐标表示)【答案】()1,2,1-【解析】【分析】先根据向量垂直得到方程,求出3x =,再利用投影向量公式求出答案.【详解】因为a b ⊥ ,所以210a b x ⋅=-+=,所以3x =.因为()1,3,1b = ,所以b 在c 上的投影向量为()1,2,1||||b c cc c c ⋅⋅=-=-.故答案为:()1,2,1-14.已知在ABC V 中,满足)34AB AC AB ACAB AC AB AC++=+,点M 为线段AB 上的一个动点,若MA MC ⋅ 取最小值3-时,则BC 边的中线长为______.【答案】1112【解析】【分析】设)34,,AB AC AB AC AD AN AE ABAC AB AC+===+,根据题意可推得||3,||4AD AN == ,2π3ADE ∠=,进一步根据MA MC ⋅ 取最小值3-时,求得对应的AC =AB =,由此即可得解.【详解】设)34,,AB AC AB AC AD AN AE ABAC AB AC+===+,则//,//AD EN AN DE ,四边形ADEN为平行四边形,||||3||3,||4,||4||||AB AD AD AN AE AC AN =====,22343712πcos 23423ADE ADE +-∴∠==-⇒∠=⨯⨯,又四边形ADEN 为平行四边形,3πBAC ∴∠=,设,,0,0MA AD AC AN λμλμ==≤≥,()()296MA MC MA MA AC AD AD AN λλμλλμ⋅=⋅+=⋅+=+,由题意2963λλμ+≥-即29630λλμ++≥恒成立,且存在,R λμ∈使得29630λλμ++=成立,其次29630λλμ++=当且仅当2296303Δ361080λλλμμμ⎧⎧=-++=⎪⇔⎨⎨=-=⎩⎪=⎩,此时AC ==AB ==所以BC边的中线长为122AB AC +===.故答案为:2.四、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.如图,四边形ABCD 为矩形,且2AD =,1AB =,PA ⊥平面ABCD ,1PA =,E 为BC 的中点.(1)求证:PE DE ⊥;(2)求四棱锥P ABCD -的外接球体积.【答案】(1)证明见解析(2【解析】【分析】(1)连接AE ,由线面垂直得到PA DE ⊥,再由线面垂直的判定定理得到DE ⊥平面PAE ,即可证明;(2)由底面为矩形利用长方体的性质可得四棱锥外接球的半径,再由体积公式计算体积.【小问1详解】连结,AE E 为BC 的中点,1EC CD ==,∴DCE △为等腰直角三角形,则45DEC ∠=︒,同理可得45AEB ∠=︒,∴90AED ∠=︒,∴DE AE ⊥,又PA ⊥平面ABCD ,且DE ⊂平面ABCD ,∴PA DE ⊥,又∵AE PA A = ,,AE PA ⊂平面PAE ,∴DE ⊥平面PAE ,又PE ⊂平面PAE ,∴DE PE ⊥.【小问2详解】∵PA ⊥平面ABCD ,且四边形ABCD 为矩形,∴P ABCD -的外接球直径2R =∴2R =,故:3344ππ332V R ⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭,∴四棱锥P ABCD -.16.ABC V 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知cos cos a B b A b c -=+.(1)求角A 的值;(2)若a ABC = ,求,b c .【答案】(1)2π3(2)2,2【解析】【分析】(1)由正弦定理及三角恒等变换化简即可得解;(2)由三角形面积公式及余弦定理求解即可.【小问1详解】cos cos a B b A b c -=+ ,由正弦定理可得:sin cos sin cos sin sin A B B A B C -=+,sin sin()sin cos cos sin C A B A B A B =+=+ ,sin cos sin cos sin sin cos cos sin A B B A B A B A B ∴-=++,即2sin cos sin B A B -=,sin 0B ≠ ,1cos 2A ∴=-,(0,π)A ∈ ,2π3A ∴=.【小问2详解】由题意,1sin 24ABC S bc A bc ===△,所以4bc =,由222222cos a b c bc A b c bc =+-=++,得()2216b c a bc +=+=,所以4b c +=,解得:2b c ==.17.全国执业医师证考试分实践技能考试与医学综合笔试两部分,每部分考试成绩只记“合格”与“不合格”,两部分考试都“合格”者,则执业医师考试“合格”,并颁发执业医师证书.甲、乙、丙三人在医学综合笔试中“合格”的概率依次为45,34,23,在实践技能考试中“合格”的概率依次为12,23,23,所有考试是否合格互不影响.(1)求甲没有获得执业医师证书的概率;(2)这三人进行实践技能考试与医学综合理论考试两项考试后,求恰有两人获得执业医师证书的概率.【答案】(1)35(2)13【解析】【分析】(1)先根据对立事件的概率公式结合独立事件概率乘积公式计算;(2)先应用对立事件的概率公式及独立事件概率乘积公式应用互斥事件求和计算;【小问1详解】记甲,乙,丙三人在医学综合笔试中合格依次为事件1A ,1B ,1C ,在实践考试中合格依次为2A ,2B ,2C ,设甲没有获得执业医师证书的概率为P124131()1525P P A A =-=-⨯=.【小问2详解】甲、乙、丙获得执业医师证书依次为12A A ,12B B ,12C C ,并且1A 与2A ,1B 与2B ,1C 与2C 相互独立,则()12412525P A A =⨯=,()12321432P B B =⨯=,()12224339P C C =⨯=,由于事件12A A ,12B B ,12C C 彼此相互独立,“恰有两人获得执业医师证书”即为事件:()()()()()()()()()121212121212121212A A B B C C A A B B C C A A B B C C ++,概率为212142141(1)(1)(1)52952952934P =⨯⨯-+⨯-⨯+-⨯⨯=.18.为深入学习贯彻习近平总书记关于禁毒工作重要指示精神,切实落实国家禁毒委员会《关于加强新时代全民禁毒宣传教育工作的指导意见》,巩固青少年毒品预防教育成果,大力推进防范青少年滥用涉麻精药品等成瘾性物质宣传教育活动,进一步增强青少年学生识毒防毒拒毒意识和能力,某市每年定期组织同学们进行禁毒知识竞赛活动,为了解同学们对禁毒知识的掌握情况,现从所有答卷中随机抽取100份作为样本,将样本的成绩(满分100分,成绩均为不低于40分的整数)分成六段:40,50,50,60,…,90,100得到如图所示的频率分布直方图.(1)求频率分布直方图中a 的值;(2)求样本成绩的第75百分位数;(3)已知落在50,60的平均成绩是56,方差是7,落在60,70的平均成绩为65,方差是4,求两组成绩的总平均数z 和总方差2s .【答案】(1)0.030(2)84(3)平均数为62;方差为23【解析】【分析】(1)根据频率之和为1即可求解,(2)根据百分位数的计算公式即可求解,(3)根据平均数的计算公式可求得两组成绩的总平均数;再由样本方差计算总体方差公式可求得两组成绩的总方差,即可求解.【小问1详解】由每组小矩形的面积之和为1得,0.050.10.2100.250.11a +++++=,解得0.030a =.【小问2详解】成绩落在[)40,80内的频率为0.050.10.20.30.65+++=,落在[)40,90内的频率为0.050.10.20.30.250.9++++=,显然第75百分位数[)80,90m ∈,由()0.65800.0250.75m +-⨯=,解得84m =,所以第75百分位数为84;【小问3详解】由频率分布直方图知,成绩在[)50,60的市民人数为1000.110⨯=,成绩在[)60,70的市民人数为1000.220⨯=,所以10562065621020z ⨯+⨯==+;由样本方差计算总体方差公式,得总方差为()(){}222110756622046562231020s ⎡⎤⎡⎤=+-++-=⎣⎦⎣⎦+.19.如图,三棱柱111ABC A B C -中,2AB =,且ABC V 与1ABA △均为等腰直角三角形,1π2ACB AA B ∠=∠=.(1)若1A BC 为等边三角形,证明:平面1AAB ⊥平面ABC ;(2)若二面角1A AB C --的平面角为π3,求以下各值:①求点1B 到平面1A CB 的距离;②求平面11B A C 与平面1A CB 所成角的余弦值.【答案】(1)证明见解析(2)①2217,②277【解析】【分析】(1)根据等腰直角三角形及等边三角形的性质可得各边长,再根据勾股定理证明线线垂直,根据线线垂直可证线面垂直,进而可证面面垂直;(2)根据二面角的定义可值1CEA 为等边三角形,①利用等体积转化法可得点到平面距离;②根据二面角的定义可得两平面夹角.【小问1详解】设AB 的中点为E ,连接CE ,1A E ,如图所示,因为ABC V 与1ABA △均为等腰直角三角形,1π2ACB A AB ∠=∠=,故1cos 452BC A B AB ==⋅︒=CE AB ⊥,且112CE AB ==,1112A E AB ==,因为1A BC 为等边三角形,故12==AC BC ,故22211A C CE A E =+,即1CE A E ⊥,又AB ,1A E ⊂平面1AA B ,1A E AB E ⋂=,故CE ⊥平面1AA B ,且CE ⊂平面ABC ,故平面1AA B ⊥平面ABC ;【小问2详解】①由(1)知,CE AB ⊥,1A E AB ⊥,且平面1AA B ⋂平面ABC AB =,故1CEA ∠即二面角1A AB C --的平面角,即1π3CEA ∠=,故1CEA 为等边三角形,则111CA CE A E ===,因为CE AB ⊥,1A E AB ⊥,1A E CE E ⋂=,且CE ,1A E ⊂平面1CEA ,所以AB ⊥平面1CEA ,设线段1A E 中点为F ,则1CF A E ⊥,AB CF ⊥,又AB ,1A E ⊂平面11ABB A ,1AB A E E = ,CF ∴⊥平面11ABB A ,又在三角形1CEA中易知:2CF =,∴11111112133226C A BB A BB V CF S -=⋅=⨯⨯⨯⨯= ,又在三角形1A BC 中,由11AC =,1BC A B ==则22211113cos 24BC A B A CA BC BC AB +-∠==⋅,1sin 4A BC ∠=,则11117sin 24A BC S AB BC A BC =⋅⋅∠= ,设点1B 到平面1A CB 的距离为d ,又由1111113C A BB B A BC A BC V V S d --==⋅⋅△,可得7d =,即求点1B 到平面1A CB 的距离为2217;②由①知,AB ⊥平面1CEA ,而11//AB A B ,故11A B ⊥平面1CEA ,且1A C ⊂平面1CEA ,故111A B AC ⊥,则2211115B C A B AC =+=,设1AC 和1B C 的中点分别为M ,N ,连接MN ,BN ,BM,则11//MN A B ,11112MN A B ==,1MN AC ⊥,又因为12BC A B ==1BM A C ⊥,且MN ⊂平面11A B C ,BM ⊂平面1A BC ,故BMN ∠即二面角11B A C B --的平面角,且222211722BM BC CM BC A C ⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭,因为112BB AA BC ===,故1BN B C ⊥,则222211322BN BC CN BC B C ⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭,所以222731744cos 277212BM MN BN BMN BM MN +-+-∠==⋅⨯⨯,故平面11B A C 与平面1A CB 所成角的余弦值为277.。
2024-2025学年黑龙江省哈尔滨师大附中高二(上)月考数学试卷(10月份)一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知椭圆的方程为x23+y24=1,则该椭圆的焦点坐标为( )A. (0,±1)B. (0,±7)C. (±1,0)D. (±7,0)2.已知直线l:x+3my−2=0的倾斜角为π3,则实数m=( )A. −1B. −13C. 13D. 13.已知直线l的方程是(3a−1)x−(a−2)y−1=0,则对任意的实数a,直线l一定经过( )A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限4.已知P是以F1,F2为焦点的椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上的一点,若PF1⊥PF2,且|PF1|=2|PF2|,则此椭圆的离心率为( )A. 12B. 23C. 13D. 535.若直线y=x+b与曲线y=1−x2有公共点,则b的取值范围是( )A. [−2,2]B. [−1,2]C. [−1,1]D. (−1,2)6.阿基米德在他的著作《关于圆锥体和球体》中计算了一个椭圆的面积,当我们垂直地缩小一个圆时,得到一个椭圆,椭圆的面积等于圆周率与椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的面积为6π,两个焦点分别为F1,F2,点A是椭圆C上的动点,点B是点A关于原点的对称点,若四边形AF1BF2的周长为12,则四边形AF1BF2面积的最大值为( )A. 45B. 25C. 235D. 357.已知圆C:(x+5)2+(y−12)2=9和两点A(0,m),B(0,−m)(m>0),若圆C上存在点P,使得∠APB=90°,则实数m的取值范围为( )A. [11,15]B. [10,16]C. [9,13]D. [8,12]8.已知A,B是圆x2+y2=4上的两个动点,且|AB|=22,点M(x0,y0)是线段AB的中点,则|x0+y0−4|的最大值为( )A. 12B. 62C. 6D. 32二、多选题:本题共3小题,共18分。
2020年高二上学期第二次月考
数学试题
注意:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分,考试时间120分钟.
第Ⅰ卷
一. 选择题:本大题共12小题,每小题5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.下列命题中的真命题是(★★).
A . 若,a b c d >>,则ac bd >
B . 若||a b >,则2
2
a b > C . 若a b >,则2
2
a b > D . 若||a b >,则2
2
a b > 2.在ABC ∆中,三边之比::2:3:4,a b c =则sin 2sin sin A B
C
-=(★★).
A . 1
B . 2
C . 1-
D . 2-
3.若变量,x y 满足约束条件2204x y x y x +≤⎧⎪
+≥⎨⎪≤⎩
,则4z x y =+的最大值为(★★).
A . -6
B . 10
C . 12
D . 15
4.若抛物线2
2y px =的焦点与椭圆22
162
x y +=的右焦点重合,则p 的值为(★★). A .-2 B .2 C .4 D .8
5.在数列{}n a 中,*
11,n n a a n N +-=∈,1a 的值为双曲线22
154
x y -=的焦点到渐近线的距离,则101a 的值为(★★).
A . 99
B . 100
C . 101
D . 102
6.已知椭圆22
221(0)x y a b a b
+=>>的左、右焦点分别为12,F F ,过点1F 作长轴的垂线与椭圆的一个交
点为P ,若213
tan 4
PF F ∠=
,则椭圆的离心率为(★★). A .
12 B .13 C .14 D . 15
7.以下说法中正确的说法有(★★)个.
①方程
22
153
x y k k +=-+表示的曲线为椭圆的充要条件是35k -<<;
②命题2:
11p x >-,则命题p ⌝为2
11
x ≤-; ③对于原命题:“已知,,a b c R ∈,若a b > ,则2
2
ac bc >”,以及它的逆命题、否命题、逆否命题,在这4个命题中,真命题的个数有2个;
④平面内到两定点的距离之和为定值的点的轨迹为椭圆; A .1 B .2 C .3 D .4
8. ABC ∆中,,,a b c 分别是角,,A B C 的对边,其中a 的值为抛物线243
x y =
的焦点到其准线的距离,
22b =,45B ∠=,则A ∠为(★★).
A . 30或150
B .60或120
C .60
D .30
9. 设椭圆22163x y += 与双曲线2
212x y -=有公共焦点12,F F ,P 是两条曲线的一个公共点,则12F PF 的面积为(★★).
A .
34 B . 33 C .32
D . 3 10.在ABC ∆中,,,a b c 分别是角,,A B C 的对边,且
cos cos 2B b
C a c
=-+,若13b =, 4a c +=,则ABC ∆的面积为(★★).
A .
34 B . 32 C . 334 D . 53
4
11.P 为双曲线()22
22:1,0x y C a b a b -=>上一点,12,F F 分别为C 的左、右焦点, 212PF F F ⊥,若
12PF F ∆的外接圆半径是其内切圆半径的
5
2
倍,则C 的离心率为(★★). A . 2 B . 2 C . 2或3 D . 2或3 12.已知数列{}n a 满足,1211,2
a a ==
,且*
2|3(1)|22[(1)1]0,n n n n a a n N ++--+--=∈,记2n T 为数列{}n a 的前2n 项和,数列{}n b 是首项和公比都是2的等比数列,则使不等式211()1n n n
T b b +<成立的最小整数n 为(★★).
第Ⅱ卷
二、填空题:本答题共4小题,每小题5分.
13.一个三角形的三条边长分别为7,5,3,它的外接圆半径数值是________. 14. 已知双曲线的一条渐近线方程是1
2
y x =±
,且过点(4,3),则双曲线的方程为________. 15.已知正项等比数列{}n a 的公比为2,若2
24m n a a a =,则
21
2m n
+
的最小值等于________. 16.已知12(,0),(,0)F c F c -为椭圆22
221(0)x y a b a b
+=>>的两个焦点,P 为椭圆上一点,且
212PF PF c =,则此椭圆离心率的取值范围是________. 三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(本小题满分10分)
设:p 实数x 满足2
2
430(0)x ax a a -+<>;:q 实数x 满足2
60x x --≤
(1)若1a =,p q ∧为真,求实数x 的取值范围;
(2)若q ⌝是p ⌝的充分不必要条件,求实数a 的取值范围. 18.(本小题满分12分)
若数列{}n a 是递增的等差数列,它的前n 项和为n T ,其中39T =,且125,,a a a 成等比数列. (1)求{}n a 的通项公式; (2)设11n n n b a a +=
,数列{}n b 的前n 项和为n S ,求证:1
2
n S <.
19. (本小题满分12分)
如图在平面四边形ABCD 中,3
2,2,7,1,π=
∠===⊥ADC EA EC DE AB DA ,3π
=∠BEC
(1)求CED ∠sin 的值; (2)求BC 的长
20. (本小题满分12分)
已知抛物线2
2(0)y px p =>的焦点为F ,点0(2,)A y 为抛物线上一点,且||4AF =. (1)求抛物线的方程.
(2)直线:l y x m =+与抛物线交于两个不同的点,P Q ,若以PQ 为直径的圆过原点O ,求实数m 的值. 21.(本小题满分12分)
已知数列{}n a 中,11a =,
1
1
,33,n
n n
a n n a a n n +⎧+⎪=⎨⎪-⎩为奇数为偶数. (1)求证:数列23
{}2
n a -是等比数列;
(2)求数列{}n a 的前2n 项和2n S ,并求满足0n S >的所有正整数n . 22.(本小题满分12分)
已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b
+=>>的离心率为22 ,若圆222
x y a +=被直线20x y --=截
得的弦长为2
(1)求椭圆C 的标准方程;
(2)已知点A 、B 为动直线(1)(0)y k x k =-≠与椭圆C 的两个交点,问:在x 轴上是否存在定点M ,使得MA MB 为定值?若存在,试求出点M 的坐标和定值;若不存在,请说明理由.。