2024-2025学年北京市延庆一中高二(上)月考数学试卷(10月份)
一、单选题:本题共10小题,每小题4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.在平面直角坐标系中,角以为始边,其终边经过点,则( )
A. B. C. D.
2.已知向量,,且与方向相反,则( )
A. B. C. D.
3.在中,,,,则( )
A. B. C. D. 或
4.已知,且角,的终边关于轴对称,则( )
A. B. C. D.
5.设,是两条不同的直线,是一个平面,则下列命题正确的是( )
A. 若,,则 B. 若,,则
C. 若,,则 D. 若,,则
6.在中,,则“”是“的面积为”的( )
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
7.在长方体中,,与平面所成的角为,则该长方体的体积为( )
A. B. C. D.
8.已知函数的最小正周期为,最大值为,则函数的图象( )
A. 关于直线对称 B. 关于点对称
C. 关于直线对称 D. 关于点对称
9.在中,,,为所在平面内的动点,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
10.在九章算术中,将底面为长方形且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥称之为阳马.如图,已知四棱锥为阳马,且,底面若是线段上的点不含端点,设与所成的角为,与底面所成的角为,二面角的平面角为,则( )
A.
B.
C.
D.
二、填空题:本题共5小题,每小题5分,共25分。
11.向量满足与的夹角为,则 ______.
12.在中,点,满足,若,则 ______.
13.已知是任意角,且满足,则常数的一个取值为 .
14.楔体形构件在建筑工程上有广泛的应用如图,某楔体形构件可视为一个五面体,其中面为正方形若,,且与面的距离为,则该楔体形构件的体积为______.
15.如图,在棱长为的正方体中,点是该正方体对角线上的动点,给出下列四个结论:
;
面积的最小值是;
只存在唯一的点,使平面;
当时,平面平面D.
其中所有正确结论的序号是______.
三、解答题:本题共6小题,共85分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
16.本小题分
已知四棱锥中,底面是正方形,平面,,是的中点.
求直线与直线所成角的大小;
求点到平面的距离.
17.本小题分
已知函数
求的最小正周期及上的最值;
若函数在单调递增,求的取值范围.
18.本小题分
在中,且为锐角求:
求的大小;
求的面积.
19.本小题分
如图,正三角形与菱形所在的平面互相垂直,,,是的中点.
求平面与平面所成的角的余弦值;
在线段上是否存在点,使得直线与平面所成的角为,若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
20.本小题分
如图,三棱柱中,四边形是边长为的菱形,,点为棱上动点不与,重合,平面与棱交于点.
求证:;
若,从条件、条件、条件中选择两个条件作为已知,求直线与平面所成角的正弦值.
条件:
条件:二面角为直二面角
条件:.
21.本小题分
定义向量的“伴随函数”为;函数的“伴随向量”为.
写出函数的“伴随向量”为,并求;
已知的“伴随函数”为的“伴随函数”为,设,且的伴随函数为,其最大值为.
若,求的取值范围;
求证:向量的充要条件是.
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.答案不唯一
14.
15.
16.解:因为底面是正方形,平面,
则以点为原点,分别以,,所在直线为,,轴,建立如图空间直角坐标系.
则,,,,,,
设直线与直线所成的角为,
因为,,
,
所以直线与直线所成角为;
因为,,,,
所以,
,
则为平面的一个法向量,
设点到平面的距离为,所以,
所以点到平面的距离为.
17.解:根据题意,,
的最小正周期;
,,
即,
函数在区间上的最大值为,最小值为;
由函数在单调递增,
令,得.
故实数的取值范围为.
18.解:因为,所以为锐角,
所以,由可得,
可得;
由正弦定理,
而,,
可得,
所以,
因为为锐角,所以,
所以存在且唯一确定,
因为,
所以,
所以.
从而.
19.解:,是的中点,,
平面平面,平面平面,平面,
平面,,
是正三角形,、、两两垂直,
建立如图所示空间直角坐标系,
则,,,,,
,,
设是平面的一个法向量,
则,
令,得,
轴与平面垂直,是平面的一个法向量,
则,
由图可知,平面与平面所成的角为锐角,
平面与平面所成的角的余弦值为;
假设在线段上存在点,使得直线与平面所成的角为,
,,
设,,
则,
直线与平面所成的角为,
,
由,解得,
在线段上存在点,使得直线与平面所成的角为,且.
20.证明:在三棱柱中,,
又面,面,
平面,
又面面,面,
.
解:若,取中点,连接,,由题意易知,,
又二面角为直二面角,即面面,
面面,平面,面,
而平面,
,平面,
故A,
由,则,
故可以以为原点,以,,所在直线分别为轴、轴、轴建立空间直角坐标系,如图所示,
则,
,
,
设面的一个法向量为,
则,即,
令,故,
设直线与面所成角为,
则,
直线与面所成角的正弦值为;
若选,连接,取中点,连接,,
在菱形中,,
为等边三角形.
又为中点,,
二面角为直二面角,即面面,
面面,平面,
平面,
平面,
故A,
又,.
故可以以为原点,以,,所在直线分别为轴、轴、轴建立空间直角坐标系,
则,
,
,
设面的一个法向量为,
则,即,
令,则,,故,
设直线与面所成角为,
则,
直线与面所成角的正弦值为;
若选,取中点,连接,,
由题意易知,,
又在菱形中,,为等边三角形.
又为中点,,则,
而,
故可以以为原点,以,,所在直线分别为轴、轴、轴建立空间直角坐标系,
则,
,
,
设面的一个法向量为,
则,即,
令,故,
设直线与面所成角为,
则,
直线与面所成角的正弦值为.
21.解:由题可知
,
故,
所以;
设,
由题可知,,
所以
,其中,
故;
证明:先判断必要性,由题可知,,
设,
则
,
故,
所以;
再判断充分性,由,
可设,
故,
故,
因为,,
所以,
所以有,
即,所以,
因为,得,
综上,可得向量的充要条件是.
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