2024-2025学年安徽省合肥市六校联盟高二上学期11月期中联考
数学试题
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.已知直线过、两点,则直线的倾斜角的大小为( )
A. 不存在 B. C. D.
2.已知直线的方向向量为,平面的法向量为,下列结论成立的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
3.已知两平行直线,的距离为,则的值为( )
A. 或 B. 或 C. 或 D.
4.已知点,,,若,,三点共线,则,的值分别是( )
A. , B. , C. , D. ,
5.在棱长为的正方体中,是棱上一动点,点是正方形的中心,则的值为( )
A. 不确定 B. C. D.
6.在平行六面体中,为与的交点,是的中点,若,,,则下列向量中与相等的向量是( )
A. B.
C. D.
7.台风中心从地以每小时的 速度向西北方向移动,离台风中心内的地区为危险地区,城市在地正西方向处,则城市处于危险区内的时长为( )
A. 小时 B. 小时 C. 小时 D. 小时
8.已知圆:的圆心为点,直线:与圆交于,两点,点在圆上,且,若,则的值为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
9.已知向量,,若,的夹角是钝角,则的可能取值为( )
A. B. C. D.
10.已知直线:,则( )
A. 直线的一个方向向量为
B. 直线过定点
C. 若直线不经过第二象限,则
D. 若,则圆上有四个点到直线的距离等于
11.已知点在圆:上,点是直线:上一点,过点作圆的两条切线,切点分别为、,又设直线分别交,轴于,两点,则( )
A. 的最小值为
B. 直线必过定点
C. 满足的点有两个
D. 过点作圆的切线,切线方程为或
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.已知点在平面内,为空间内任意一点,若,则 .
13.直线过点,且与以、为端点的线段相交,则直线的斜率的取值范围是 .
14.如图所示的试验装置中,两个正方形框架、的边长都是,且它们所在的平面互相垂直长度为的金属杆端点在对角线上移动,另一个端点在正方形内含边界移动,且始终保持,则端点的轨迹长度为 .
四、解答题:本题共5小题,共60分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
15.本小题分
已知直线:与直线:的交点为.
求点关于直线的对称点;
求点到经过点的直线距离的最大值,并求距离最大时的直线的方程.
16.本小题分
如图,在四棱锥中,底面为正方形,平面,,分别为棱,的中点.
证明:平面;
若,求直线与平面所成角的正弦值.
17.本小题分
已知动点与两个定点,的距离的比是.
求动点的轨迹的方程
直线过点,且被曲线截得的弦长为,求直线的方程.
18.本小题分
如图所示中,.分别为中点.将沿向平面上方翻折至图所示的位置,使得连接得到四棱锥,记的中点为,连接,动点在线段上.
证明:平面;
若,连接,求平面与平面的夹角的余弦值;
求动点到线段的距离的取值范围.
19.本小题分
在空间直角坐标系中,已知向量,点若直线以为方向向量且经过点,则直线的标准式方程可表示为;若平面以为法向量且经过点,则平面的点法式方程可表示为,一般式方程可表示为.
证明:向量是平面的法向量;
若平面,平面,直线为平面和平面的交线,求直线的单位方向向量写出一个即可;
若三棱柱的三个侧面所在平面分别记为、、,其中平面经过点,,,平面,平面,求实数的值.
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12. 或
13.
14.
15.解:
联立方程,解得
所以两直线,的交点为.
设,则的中点为.
联立方程,解得
所以.
因为,
所以点到经过点的直线距离的最大值为.
由题意,与垂直,则,故的斜率为.
所以直线的方程为,即
所以当距离最大时,直线的方程为.
16.解:
、分别为,的中点,,
为正方形,
,则,
平面,平面,
平面.
由题知平面,,
建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,,
,,
,,,
设平面的一个法向量为,
则
令,则,,
.
设直线与平面所成的角为,
,
所以直线与平面所成角的正弦值为.
17.解:设点,则,
化简得,即,
所以动点的轨迹的方程为
由可知点的轨迹是以为圆心,为半径的圆,
可计算得圆心到直线的距离,
当直线的斜率不存在时,圆心到直线的距离是,不符合条件,
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,即,
所以,化简得,解得或,
所以直线的方程是或.
18.解:
因为折叠前为中点,,所以,折叠后,,
所以,所以,在折叠前分别为中点,
所以,又因为折叠前,所以,所以在折叠后,
,;以为坐标原点,、、分别为、、轴建立
空间直角坐标系,则,,,,,
为中点,所以,,设平面的法向量为
,又,,所以
,令,则,,所以,所以,
所以,所以平面.
设,由知,,因为动点在线段上,
且,所以,所以,
所以,,,所以,,
,设平面的法向量为,
,令,则,,所以,
设平面的法向量为,所以
,
所以平面与平面的夹角的余弦值为.
设,,,动点在线段上,
所以,,即,即
所以,,,
设点到线段的距离为,,
,,
,,令,,
则,,根据二次函数的性质可知,
所以,由此可知动点到线段的 距离的取值范围为.
19.解:
取平面内的任意两点,,
则两式相减得,,
即,所以,从而,
故是平面的法向量.
记平面,的法向量为,,
设直线的方向向量,
因为直线为平面和平面的交线,所以,,
即,取,则,
所以直线的单位方向向量为.
设,
由平面经过点,,,
所以,解得,即,
所以记平面、、的法向量为,,,
与同理,与确定的交线方向向量为,
所以,即,解得.
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