四川省雅安市名山区第三中学2025-2026学年高二上学期期中考试数学试题
1.(2025高二上·名山期中)我校学生会招纳学生会干部,甲、乙两名同学分别从“纪检部”、“卫生部” 、“宣传部”三个部门中选取一个部门加入,则这两名同学加入同一个部门的概率是( )
A. B. C. D.
2.(2025高二上·名山期中)在投掷一枚质地均匀的骰子试验中,事件A表示“向上的点数为偶数”,事件B表示“向上的点数是5或6”,事件C表示“向上的点数小于5”,则下列说法正确的是( )
A.A与B是对立事件 B.B与C是对立事件
C.A与C是互斥事件 D.A与B是互斥事件
3.(2025高二上·名山期中)已知向量,若与共线,则的值为( )
A.5 B.4 C. D.
4.(2025高二上·名山期中)已知点是空间直角坐标系中的一点,下列点的坐标与点M关于平面对称的点是( )
A. B. C. D.
5.(2025高二上·名山期中)已知的三个顶点分别为,则的面积是( )
A.5 B.10 C. D.20
6.(2025高二上·名山期中)在四棱锥中,底面是正方形,为中点,若,用表示,则( )
A. B.
C. D.
7.(2025高二上·名山期中)如果直线与直线平行,则( )
A.0 B. C.0或1 D.0或
8.(2025高二上·名山期中)设点,,若点在线段上(含端点),则的取值范围是( )
A. B.
C. D.以上都不对
9.(2025高二上·名山期中)已知事件,且,则下列结论正确的是( )
A.如果,那么
B.如果与互斥,那么
C.如果与相互独立,那么
D.如果与相互独立,那么
10.(2025高二上·名山期中)关于空间向量,以下说法正确的是( )
A.若对空间中任意一点,有,则、、、四点共面
B.已知两个向量,,且,则
C.若,且,,则
D.,,则在上的投影向量为
11.(2025高二上·名山期中)下列说法正确的有( )
A.直线的倾斜角为
B.点在同一条直线上
C.直线关于点对称的直线方程是
D.经过任意两个不同点的直线都可用方程表示
12.(2025高二上·名山期中)在如图所示的电路图中,开关,,正常工作的概率分别为,,,且是相互独立的,则灯亮的概率是
13.(2025高二上·名山期中)设直线则直线恒过定点 ;若过原点作直线的垂线,垂足为,则最大值为 .
14.(2025高二上·名山期中)直线关于直线对称的直线的方程是 .
15.(2025高二上·名山期中)如图所示,已知三角形的三个顶点为,求:
(1)边上的中线所在直线的方程;
(2)边上的高所在直线的方程;
(3)设分别是线段的中点,求直线所在直线的方程.
(注意:最后结果统一用一般式表示)
16.(2025高二上·名山期中)已知向量,,.
(1)当时,若向量与垂直,求实数和的值;
(2)若向量与向量,共面,求实数的值.
17.(2025高二上·名山期中)某高校承办了2025怒江傈僳“阔时”文化节志愿者选拔的面试工作.现随机抽取了100名候选者的面试成绩,并分成五组:第一组,第二组,第三组,第四组,第五组,绘制成如图所示的频率分布直方图.已知第三、四、五组的频率之和为0.7,第一组和第五组的频率相同.
(1)求的值;
(2)估计这100名候选者面试成绩的众数和分位数(分位数精确到0.1);
(3)在第四,第五两组志愿者中,采用分层抽样的方法从中抽取5人,然后再从这5人中选出2人,以确定组长人选,求选出的两人来自不同组的概率.
18.(2025高二上·名山期中)分别根据下列条件,求圆的方程:
(1)过点,,且圆心在直线上;
(2)过、、三点.
19.(2025高二上·名山期中)如图,在四棱锥中,侧面平面,是边长为2的等边三角形,底面ABCD为直角梯形,其中,,.
(1)取线段PA中点M,连接BM,证明:平面;
(2)求二面角的余弦值;
(3)线段PC上是否存在点E,使得平面平面,若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】古典概型及其概率计算公式
【解析】【解答】解:甲同学从“纪检部”、“卫生部” 、“宣传部”三个部门中选取一个部门加入,有3中选法,同理乙同学 也有3中选法,则甲、乙选取一个部门加入的基本事件总数为,
其中两名同学加入同一个社团包含的基本事件个数,
则这两名同学加入同一个社团的概率是
故答案为:B.
【分析】由题意,先求甲、乙两名同学从三个部门中选取一个部门加入的基本事件总数,再求出这两名同学加入同一个社团包含的基本事件个数,利用古典概型概率公式求解即可.
2.【答案】B
【知识点】互斥事件与对立事件
【解析】【解答】解:事件,事件,事件,
A、当向上的点数为3时,事件A与B同时不发生,故A错误;
B、事件B与C不能同时发生,且事件B与C必有一个发生,故B正确;
C、当向上的点数是2或4时,事件A与事件C同时发生,故C错误;
D、当向上的点数是6时,事件A与事件B能同时发生,故D错误.
故答案为:B.
【分析】由题意,先求事件A,B,C,再利用互斥事件和对立事件的概念逐项判断即可.
3.【答案】C
【知识点】空间向量平行的坐标表示
【解析】【解答】解:向量,
若与共线, 则存在实数使得,即,
即,解得.
故答案为:C.
【分析】由题意,根据空间向量共线的坐标列式计算即可.
4.【答案】D
【知识点】空间中的点的坐标
【解析】【解答】解:设点M关于平面对称的点为,则的中点为,
即,解得,故.
故答案为:D.
【分析】设点M关于平面对称的点为,利用空间中点坐标公式列式求解即可.
5.【答案】B
【知识点】斜率的计算公式;用斜率判定两直线垂直;平面内两点间的距离公式
【解析】【解答】解:点,
易知直线的斜率,直线的斜率,
因为,所以,则是直角三角形,
又因为,
所以的面积.
故答案为:B.
【分析】利用斜率公式求得直线的斜率,利用斜率判断直线,再利用两点距离公式分别求出,代入的面积公式求解即可.
6.【答案】B
【知识点】空间向量基本定理
【解析】【解答】解:连接BD,
E为PD的中点,
所以
.
故答案为:B.
【分析】根据已知条件和中点的性质,再利用空间向量的加法、减法和数乘运算,从而用表示出.
7.【答案】D
【知识点】直线的一般式方程与直线的平行关系
【解析】【解答】解:因为直线与直线平行,
所以,
解得或,
当时,直线与直线平行,符合题意;
当时,直线与直线平行,符合题意,
综上可得,或.
故答案为:D.
【分析】根据一般式方程中两直线平行的条件,即两直线斜率相等、纵截距不相等,从而得到参数a的值,再代入检验结合已知条件,从而等差实数a的值.
8.【答案】A
【知识点】斜率的计算公式
【解析】【解答】解:如图所示:
令,则的取值范围等价于直线的斜率的取值范围,
点,,点是线段(含端点)上任一点,
易知,,即或,
则的取值范围是.
故答案为:A.
【分析】令,则的取值范围等价于直线的斜率的取值范围,利用斜率公式求的斜率,数形结合求出临界值,确定的取值范围即可.
9.【答案】A,B,D
【知识点】互斥事件的概率加法公式;相互独立事件;相互独立事件的概率乘法公式
【解析】【解答】解:事件,且,
A、由,可得,,
则,,故A正确;
B、若与互斥,则是不可能事件,即,
由概率的加法公式可得:,故B正确;
C、若与相互独立,则与也相互独立,.
因为表示“A不发生且B不发生”,即,且与也相互独立,
所以,故C错误;
D、因与相互独立,所以,
由概率的加法公式,故D正确.
故答案为:ABD.
【分析】根据包含事件的定义求解即可判断A;根据互斥事件的定义及概率的加法公式求解即可判断B;根据相互独立事件的定义,结合概率的加法公式求解即可判断CD.
10.【答案】B,C
【知识点】共面向量定理;空间向量的线性运算的坐标表示;空间向量垂直的坐标表示;空间向量的投影向量
【解析】【解答】解:对A,若、、、四点共面,则存在、,使得,
即,
所以,,且,
因为对空间中任意一点,有,且,
故、、、四点不共面,A错;
对B,,,且,设,即,
则,解得,故,B对;
对C,若,且,,则,C对;
对D,若,,则在上的投影向量为,D错.
故答案为:BC
【分析】结合空间向量的共面判定、共线坐标表示、垂直坐标表示、投影向量定义,对每个选项逐一分析.
11.【答案】B,C,D
【知识点】直线的倾斜角;三点共线;直线的两点式方程;与直线关于点、直线对称的直线方程
【解析】【解答】解:对于A,直线的斜率,
结合倾斜角的取值范围,知直线倾斜角为,故A错误;
对于B,因为,,
显然所在直线的斜率相同且有共同点,则三点共线,故B正确;
对于C,设直线上点,其关于点的对称点为,
所以,则,
所以,则,
所以直线关于点对称的直线方程是,故C正确;
对于D,因为方程为直线两点式方程的变形,
可以表示经过任意两不同点,的直线,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】先求直线的斜率,从而可得直线的倾斜角,则判断出选项A;利用两点求斜率公式,则可判断选项B;求出直线上的点关于点的对称点,从而确定对称点的横坐标和纵坐标的关系式,则判断出选项C;根据两点式方程的变形判断出选项D,从而找出说法正确的选项.
12.【答案】
【知识点】互斥事件与对立事件;互斥事件的概率加法公式;相互独立事件的概率乘法公式
【解析】【解答】解:设“开关,,闭合”分别为事件,,,
则灯亮这一事件为,且,,相互独立,互斥,
所以
.
故答案为:.
【分析】灯亮则开关闭合且,至少有一个闭合,再结合对立事件求概率公式、独立事件乘法求概率公式和互斥事件加法求概率公式,从而得出灯亮的概率.
13.【答案】;
【知识点】恒过定点的直线;轨迹方程;圆方程的综合应用
【解析】【解答】解:直线变形为,
令,解得,即直线恒过定点为;
由题意可得:,则点H的轨迹是以原点O和定点为直径端点的圆,
且圆心为,半径,
则表示圆上的点H与原点O距离的平方,即,
因为点H到原点O的距离最大值为圆心到原点O的距离加上半径r,
所以,
则的最大值为.
故答案为:;.
【分析】将直线变形为,令,求得直线恒过定点坐标; 由题意可得:, 即点H的轨迹是以原点O和定点为直径端点的圆,求出圆心和半径,根据表示圆上的点H与原点O距离的平方,结合点与圆的位置关系分析求解即可.
14.【答案】
【知识点】两条直线的交点坐标;与直线关于点、直线对称的直线方程
【解析】【解答】解:设两直线的交点为A,联立,求得,即,
设直线的方程为,易知直线过点,
则直线上的点到直线与的距离相等,即,解得或(舍去),
故直线的方程是.
故答案为:.
【分析】设两直线的交点为A,联立方程组求得直线与的交点坐标,易知直线过点,设直线的方程为,利用直线上的点到直线与的距离相等,列式计算即可.
15.【答案】(1)解:由已知条件,得的中点,则.
解法一:因为边上的中线的两点式方程为,
所以,边上的中线所在直线的方程为.
解法二:因为边上的中线的斜率为,
所以,中线的方程为:,
则边上的中线所在直线的方程为.
(2)解:因为,又因为,
所以,
则,
所以,直线的方程为,即.
(3)解:由已知条件,得的中点,则,
因为分别是线段的中点,
所以,
则,
又因为,
所以,
则直线所在直线的方程为:,即.
【知识点】直线的点斜式方程;直线的两点式方程;直线的一般式方程;直线的一般式方程与直线的平行关系;直线的一般式方程与直线的垂直关系
【解析】【分析】(1)先利用中点坐标公式求出的中点,再利用两种方法求解.
方法一:根据两点式方程和转化的方法,则得出边上的中线所在直线的方程.
方法二:利用两点求斜率公式和点斜式方程以及转化法,从而得出边上的中线所在直线的方程.
(2)先利用两点求斜率公式求出直线的斜率,再根据可得的值,再利用点斜式方程得出边上的高所在直线的方程.
(3)先利用中点坐标公式求出的中点,再根据题意得出的值,再利用点斜式方程和转化法,从而得出直线所在直线的方程。
(1)由已知得的中点,即,
解法一:边上的中线的两点式方程为,即;
解法二:边上的中线的斜率为,
所以中线的方程为:,即.
(2)因为,
又,则,所以,
则直线的方程为,即.
(3)由已知得的中点,即,
因为分别是线段的中点,所以,即,
又,所以,
则直线所在直线的方程为:,即.
16.【答案】(1)解:当时,,解得,即,且,
因为向量与垂直,,即,解得,
故实数和的值分别为和;
(2)解: 若向量与向量,共面, 则存在有序实数对,使得,
则,即,
解得,则实数的值为.
【知识点】共面向量定理;空间向量垂直的坐标表示
【解析】【分析】(1)当时,利用向量模长的坐标表示求得的值,再根据向量线性运算,结合向量垂直的坐标表示列式求解即可;
(2)由题意可得:存在有序实数对,使得,利用向量坐标表示列方程组求解即可.
(1)因为,所以,解得:,所以
且,
因为向量与垂直,
所以.可得,
即,解得:
所以实数和的值分别为和.
(2)因为向量与向量,共面,所以设,
所以,
所以,所以,所以实数的值为.
17.【答案】(1)解:由图可知:第三、四、五组的频率之和为0.7,则,解得,
则前两组的频率之和为,即,解得;
(2)解:根据频率直方图可知:众数为;
前两个分组频率之和为0.3,前三个分组频率之和为0.75,
所以分位数在第三组,且为;
(3)解:第四、第五两组志愿者分别有20人,5人,按照分层抽样抽得的第四组志愿者人数为4,分别设为,
第五组志愿者人数为1,设为,
这5人中选出2人,样本空间为,共有10种情况,
其中选出的两人来自不同组的有,共4种情况,
则选出的两人来自不同组的概率为.
【知识点】频率分布直方图;古典概型及其概率计算公式;用样本估计总体的百分位数
【解析】【分析】(1)由图可知:第三、四、五组的频率之和,列式求得a,再根据所有频率之和为1可得;
(2)根据频率分布直方图中众数,百分位数和中位数的计算方法求解即可;
(3)利用分层抽样得出第四、第五两组志愿者抽取的人数,再利用列举法,结合古典概型的概率公式求解即可.
(1)因为第三、四、五组的频率之和为0.7,
所以,解得,
所以前两组的频率之和为,即,所以.
(2)根据频率直方图可知,众数为;
前两个分组频率之和为0.3,前三个分组频率之和为0.75,
所以分位数在第三组,且为.
(3)第四、第五两组志愿者分别有20人,5人,
故按照分层抽样抽得的第四组志愿者人数为4,分别设为,第五组志愿者人数为1,设为,
这5人中选出2人,所有情况有
,共有10种情况,
其中选出的两人来自不同组的有,共4种情况,
故选出的两人来自不同组的概率为.
18.【答案】(1)解:设圆心坐标为,
因为圆过点,,所以,
则,解得,
即圆心坐标为,圆的半径,
故圆的方程为;
(2)解:设圆的方程为,
由题意可得,解得,
故所求圆的方程为.
【知识点】圆的标准方程;圆的一般方程
【解析】【分析】(1)由题意,设圆心坐标为,根据,求得,即可求得圆心和半径,得到圆的方程;
(2)设圆方程为,代入、、三点求解即可.
(1)圆心在直线上,设圆心坐标为,
圆过点,,则有
即,解得,
可得圆心坐标为,圆的半径,
所以圆的方程为.
(2)设过、、三点的圆的方程为,
则有,解得,
故所求圆的方程为.
19.【答案】(1)证明:在四棱锥中,取中点,连接,如图所示:
因为为的中点,且,,所以,,
又因为四边形为平行四边形,所以,
又因为平面,平面,所以平面;
(2)解:取的中点,连接,,因为为等边三角形,所以,
又因为平面平面,平面平面,平面,所以平面,
由,得四边形是平行四边形,
于是,而,则,直线两两垂直,
以为坐标原点,直线分别为轴,建立空间直角坐标系,如图所示:
则,,
设平面的法向量为,
则,取,可得,
平面的一个法向量为,
则,
设二面角的平面角为,
由图知为锐角,则,
故二面角的余弦值为:;
(3)解:令,
,,
设平面的法向量为,
则,
取,可得,
易知平面的法向量为,
因为平面平面,所以,
在,解得,
故存在点E,使得平面平面,此时.
【知识点】直线与平面平行的判定;用空间向量研究平面与平面的位置关系;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】(1)取中点,连接,证出四边形为平行四边形,利用线面平行的判定定理证明即可;
(2)取的中点,连接,,推出直线两两垂直,以为坐标原点,直线分别为轴,建立空间直角坐标系,求出平面的法向量以及平面的一个法向量,利用空间向量法求解即可;
(3)令,求出平面的法向量,再根据两平面垂直得,列式求解即可.
(1)在四棱锥中,取中点,连接,
由为的中点,且,,得,,
则四边形为平行四边形,,而平面,平面,
所以平面.
(2)取的中点,连接,,由为等边三角形,得,
而平面平面,平面平面,平面,
则平面,由,得四边形是平行四边形,
于是,而,则,直线两两垂直,
以为坐标原点,直线分别为轴建立空间直角坐标系,如图,
则,,
设平面的法向量为,则,
取,得,
平面的一个法向量为,
则,
设二面角的平面角为,由图知为锐角,
则,
故二面角的余弦值为:.
(3)令,
,,
设平面的法向量为,则,
取,得,平面的法向量为,
由平面平面,得,
得,
得,
故存在点E,使得平面平面,此时.
1 / 1四川省雅安市名山区第三中学2025-2026学年高二上学期期中考试数学试题
1.(2025高二上·名山期中)我校学生会招纳学生会干部,甲、乙两名同学分别从“纪检部”、“卫生部” 、“宣传部”三个部门中选取一个部门加入,则这两名同学加入同一个部门的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】古典概型及其概率计算公式
【解析】【解答】解:甲同学从“纪检部”、“卫生部” 、“宣传部”三个部门中选取一个部门加入,有3中选法,同理乙同学 也有3中选法,则甲、乙选取一个部门加入的基本事件总数为,
其中两名同学加入同一个社团包含的基本事件个数,
则这两名同学加入同一个社团的概率是
故答案为:B.
【分析】由题意,先求甲、乙两名同学从三个部门中选取一个部门加入的基本事件总数,再求出这两名同学加入同一个社团包含的基本事件个数,利用古典概型概率公式求解即可.
2.(2025高二上·名山期中)在投掷一枚质地均匀的骰子试验中,事件A表示“向上的点数为偶数”,事件B表示“向上的点数是5或6”,事件C表示“向上的点数小于5”,则下列说法正确的是( )
A.A与B是对立事件 B.B与C是对立事件
C.A与C是互斥事件 D.A与B是互斥事件
【答案】B
【知识点】互斥事件与对立事件
【解析】【解答】解:事件,事件,事件,
A、当向上的点数为3时,事件A与B同时不发生,故A错误;
B、事件B与C不能同时发生,且事件B与C必有一个发生,故B正确;
C、当向上的点数是2或4时,事件A与事件C同时发生,故C错误;
D、当向上的点数是6时,事件A与事件B能同时发生,故D错误.
故答案为:B.
【分析】由题意,先求事件A,B,C,再利用互斥事件和对立事件的概念逐项判断即可.
3.(2025高二上·名山期中)已知向量,若与共线,则的值为( )
A.5 B.4 C. D.
【答案】C
【知识点】空间向量平行的坐标表示
【解析】【解答】解:向量,
若与共线, 则存在实数使得,即,
即,解得.
故答案为:C.
【分析】由题意,根据空间向量共线的坐标列式计算即可.
4.(2025高二上·名山期中)已知点是空间直角坐标系中的一点,下列点的坐标与点M关于平面对称的点是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】空间中的点的坐标
【解析】【解答】解:设点M关于平面对称的点为,则的中点为,
即,解得,故.
故答案为:D.
【分析】设点M关于平面对称的点为,利用空间中点坐标公式列式求解即可.
5.(2025高二上·名山期中)已知的三个顶点分别为,则的面积是( )
A.5 B.10 C. D.20
【答案】B
【知识点】斜率的计算公式;用斜率判定两直线垂直;平面内两点间的距离公式
【解析】【解答】解:点,
易知直线的斜率,直线的斜率,
因为,所以,则是直角三角形,
又因为,
所以的面积.
故答案为:B.
【分析】利用斜率公式求得直线的斜率,利用斜率判断直线,再利用两点距离公式分别求出,代入的面积公式求解即可.
6.(2025高二上·名山期中)在四棱锥中,底面是正方形,为中点,若,用表示,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】空间向量基本定理
【解析】【解答】解:连接BD,
E为PD的中点,
所以
.
故答案为:B.
【分析】根据已知条件和中点的性质,再利用空间向量的加法、减法和数乘运算,从而用表示出.
7.(2025高二上·名山期中)如果直线与直线平行,则( )
A.0 B. C.0或1 D.0或
【答案】D
【知识点】直线的一般式方程与直线的平行关系
【解析】【解答】解:因为直线与直线平行,
所以,
解得或,
当时,直线与直线平行,符合题意;
当时,直线与直线平行,符合题意,
综上可得,或.
故答案为:D.
【分析】根据一般式方程中两直线平行的条件,即两直线斜率相等、纵截距不相等,从而得到参数a的值,再代入检验结合已知条件,从而等差实数a的值.
8.(2025高二上·名山期中)设点,,若点在线段上(含端点),则的取值范围是( )
A. B.
C. D.以上都不对
【答案】A
【知识点】斜率的计算公式
【解析】【解答】解:如图所示:
令,则的取值范围等价于直线的斜率的取值范围,
点,,点是线段(含端点)上任一点,
易知,,即或,
则的取值范围是.
故答案为:A.
【分析】令,则的取值范围等价于直线的斜率的取值范围,利用斜率公式求的斜率,数形结合求出临界值,确定的取值范围即可.
9.(2025高二上·名山期中)已知事件,且,则下列结论正确的是( )
A.如果,那么
B.如果与互斥,那么
C.如果与相互独立,那么
D.如果与相互独立,那么
【答案】A,B,D
【知识点】互斥事件的概率加法公式;相互独立事件;相互独立事件的概率乘法公式
【解析】【解答】解:事件,且,
A、由,可得,,
则,,故A正确;
B、若与互斥,则是不可能事件,即,
由概率的加法公式可得:,故B正确;
C、若与相互独立,则与也相互独立,.
因为表示“A不发生且B不发生”,即,且与也相互独立,
所以,故C错误;
D、因与相互独立,所以,
由概率的加法公式,故D正确.
故答案为:ABD.
【分析】根据包含事件的定义求解即可判断A;根据互斥事件的定义及概率的加法公式求解即可判断B;根据相互独立事件的定义,结合概率的加法公式求解即可判断CD.
10.(2025高二上·名山期中)关于空间向量,以下说法正确的是( )
A.若对空间中任意一点,有,则、、、四点共面
B.已知两个向量,,且,则
C.若,且,,则
D.,,则在上的投影向量为
【答案】B,C
【知识点】共面向量定理;空间向量的线性运算的坐标表示;空间向量垂直的坐标表示;空间向量的投影向量
【解析】【解答】解:对A,若、、、四点共面,则存在、,使得,
即,
所以,,且,
因为对空间中任意一点,有,且,
故、、、四点不共面,A错;
对B,,,且,设,即,
则,解得,故,B对;
对C,若,且,,则,C对;
对D,若,,则在上的投影向量为,D错.
故答案为:BC
【分析】结合空间向量的共面判定、共线坐标表示、垂直坐标表示、投影向量定义,对每个选项逐一分析.
11.(2025高二上·名山期中)下列说法正确的有( )
A.直线的倾斜角为
B.点在同一条直线上
C.直线关于点对称的直线方程是
D.经过任意两个不同点的直线都可用方程表示
【答案】B,C,D
【知识点】直线的倾斜角;三点共线;直线的两点式方程;与直线关于点、直线对称的直线方程
【解析】【解答】解:对于A,直线的斜率,
结合倾斜角的取值范围,知直线倾斜角为,故A错误;
对于B,因为,,
显然所在直线的斜率相同且有共同点,则三点共线,故B正确;
对于C,设直线上点,其关于点的对称点为,
所以,则,
所以,则,
所以直线关于点对称的直线方程是,故C正确;
对于D,因为方程为直线两点式方程的变形,
可以表示经过任意两不同点,的直线,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】先求直线的斜率,从而可得直线的倾斜角,则判断出选项A;利用两点求斜率公式,则可判断选项B;求出直线上的点关于点的对称点,从而确定对称点的横坐标和纵坐标的关系式,则判断出选项C;根据两点式方程的变形判断出选项D,从而找出说法正确的选项.
12.(2025高二上·名山期中)在如图所示的电路图中,开关,,正常工作的概率分别为,,,且是相互独立的,则灯亮的概率是
【答案】
【知识点】互斥事件与对立事件;互斥事件的概率加法公式;相互独立事件的概率乘法公式
【解析】【解答】解:设“开关,,闭合”分别为事件,,,
则灯亮这一事件为,且,,相互独立,互斥,
所以
.
故答案为:.
【分析】灯亮则开关闭合且,至少有一个闭合,再结合对立事件求概率公式、独立事件乘法求概率公式和互斥事件加法求概率公式,从而得出灯亮的概率.
13.(2025高二上·名山期中)设直线则直线恒过定点 ;若过原点作直线的垂线,垂足为,则最大值为 .
【答案】;
【知识点】恒过定点的直线;轨迹方程;圆方程的综合应用
【解析】【解答】解:直线变形为,
令,解得,即直线恒过定点为;
由题意可得:,则点H的轨迹是以原点O和定点为直径端点的圆,
且圆心为,半径,
则表示圆上的点H与原点O距离的平方,即,
因为点H到原点O的距离最大值为圆心到原点O的距离加上半径r,
所以,
则的最大值为.
故答案为:;.
【分析】将直线变形为,令,求得直线恒过定点坐标; 由题意可得:, 即点H的轨迹是以原点O和定点为直径端点的圆,求出圆心和半径,根据表示圆上的点H与原点O距离的平方,结合点与圆的位置关系分析求解即可.
14.(2025高二上·名山期中)直线关于直线对称的直线的方程是 .
【答案】
【知识点】两条直线的交点坐标;与直线关于点、直线对称的直线方程
【解析】【解答】解:设两直线的交点为A,联立,求得,即,
设直线的方程为,易知直线过点,
则直线上的点到直线与的距离相等,即,解得或(舍去),
故直线的方程是.
故答案为:.
【分析】设两直线的交点为A,联立方程组求得直线与的交点坐标,易知直线过点,设直线的方程为,利用直线上的点到直线与的距离相等,列式计算即可.
15.(2025高二上·名山期中)如图所示,已知三角形的三个顶点为,求:
(1)边上的中线所在直线的方程;
(2)边上的高所在直线的方程;
(3)设分别是线段的中点,求直线所在直线的方程.
(注意:最后结果统一用一般式表示)
【答案】(1)解:由已知条件,得的中点,则.
解法一:因为边上的中线的两点式方程为,
所以,边上的中线所在直线的方程为.
解法二:因为边上的中线的斜率为,
所以,中线的方程为:,
则边上的中线所在直线的方程为.
(2)解:因为,又因为,
所以,
则,
所以,直线的方程为,即.
(3)解:由已知条件,得的中点,则,
因为分别是线段的中点,
所以,
则,
又因为,
所以,
则直线所在直线的方程为:,即.
【知识点】直线的点斜式方程;直线的两点式方程;直线的一般式方程;直线的一般式方程与直线的平行关系;直线的一般式方程与直线的垂直关系
【解析】【分析】(1)先利用中点坐标公式求出的中点,再利用两种方法求解.
方法一:根据两点式方程和转化的方法,则得出边上的中线所在直线的方程.
方法二:利用两点求斜率公式和点斜式方程以及转化法,从而得出边上的中线所在直线的方程.
(2)先利用两点求斜率公式求出直线的斜率,再根据可得的值,再利用点斜式方程得出边上的高所在直线的方程.
(3)先利用中点坐标公式求出的中点,再根据题意得出的值,再利用点斜式方程和转化法,从而得出直线所在直线的方程。
(1)由已知得的中点,即,
解法一:边上的中线的两点式方程为,即;
解法二:边上的中线的斜率为,
所以中线的方程为:,即.
(2)因为,
又,则,所以,
则直线的方程为,即.
(3)由已知得的中点,即,
因为分别是线段的中点,所以,即,
又,所以,
则直线所在直线的方程为:,即.
16.(2025高二上·名山期中)已知向量,,.
(1)当时,若向量与垂直,求实数和的值;
(2)若向量与向量,共面,求实数的值.
【答案】(1)解:当时,,解得,即,且,
因为向量与垂直,,即,解得,
故实数和的值分别为和;
(2)解: 若向量与向量,共面, 则存在有序实数对,使得,
则,即,
解得,则实数的值为.
【知识点】共面向量定理;空间向量垂直的坐标表示
【解析】【分析】(1)当时,利用向量模长的坐标表示求得的值,再根据向量线性运算,结合向量垂直的坐标表示列式求解即可;
(2)由题意可得:存在有序实数对,使得,利用向量坐标表示列方程组求解即可.
(1)因为,所以,解得:,所以
且,
因为向量与垂直,
所以.可得,
即,解得:
所以实数和的值分别为和.
(2)因为向量与向量,共面,所以设,
所以,
所以,所以,所以实数的值为.
17.(2025高二上·名山期中)某高校承办了2025怒江傈僳“阔时”文化节志愿者选拔的面试工作.现随机抽取了100名候选者的面试成绩,并分成五组:第一组,第二组,第三组,第四组,第五组,绘制成如图所示的频率分布直方图.已知第三、四、五组的频率之和为0.7,第一组和第五组的频率相同.
(1)求的值;
(2)估计这100名候选者面试成绩的众数和分位数(分位数精确到0.1);
(3)在第四,第五两组志愿者中,采用分层抽样的方法从中抽取5人,然后再从这5人中选出2人,以确定组长人选,求选出的两人来自不同组的概率.
【答案】(1)解:由图可知:第三、四、五组的频率之和为0.7,则,解得,
则前两组的频率之和为,即,解得;
(2)解:根据频率直方图可知:众数为;
前两个分组频率之和为0.3,前三个分组频率之和为0.75,
所以分位数在第三组,且为;
(3)解:第四、第五两组志愿者分别有20人,5人,按照分层抽样抽得的第四组志愿者人数为4,分别设为,
第五组志愿者人数为1,设为,
这5人中选出2人,样本空间为,共有10种情况,
其中选出的两人来自不同组的有,共4种情况,
则选出的两人来自不同组的概率为.
【知识点】频率分布直方图;古典概型及其概率计算公式;用样本估计总体的百分位数
【解析】【分析】(1)由图可知:第三、四、五组的频率之和,列式求得a,再根据所有频率之和为1可得;
(2)根据频率分布直方图中众数,百分位数和中位数的计算方法求解即可;
(3)利用分层抽样得出第四、第五两组志愿者抽取的人数,再利用列举法,结合古典概型的概率公式求解即可.
(1)因为第三、四、五组的频率之和为0.7,
所以,解得,
所以前两组的频率之和为,即,所以.
(2)根据频率直方图可知,众数为;
前两个分组频率之和为0.3,前三个分组频率之和为0.75,
所以分位数在第三组,且为.
(3)第四、第五两组志愿者分别有20人,5人,
故按照分层抽样抽得的第四组志愿者人数为4,分别设为,第五组志愿者人数为1,设为,
这5人中选出2人,所有情况有
,共有10种情况,
其中选出的两人来自不同组的有,共4种情况,
故选出的两人来自不同组的概率为.
18.(2025高二上·名山期中)分别根据下列条件,求圆的方程:
(1)过点,,且圆心在直线上;
(2)过、、三点.
【答案】(1)解:设圆心坐标为,
因为圆过点,,所以,
则,解得,
即圆心坐标为,圆的半径,
故圆的方程为;
(2)解:设圆的方程为,
由题意可得,解得,
故所求圆的方程为.
【知识点】圆的标准方程;圆的一般方程
【解析】【分析】(1)由题意,设圆心坐标为,根据,求得,即可求得圆心和半径,得到圆的方程;
(2)设圆方程为,代入、、三点求解即可.
(1)圆心在直线上,设圆心坐标为,
圆过点,,则有
即,解得,
可得圆心坐标为,圆的半径,
所以圆的方程为.
(2)设过、、三点的圆的方程为,
则有,解得,
故所求圆的方程为.
19.(2025高二上·名山期中)如图,在四棱锥中,侧面平面,是边长为2的等边三角形,底面ABCD为直角梯形,其中,,.
(1)取线段PA中点M,连接BM,证明:平面;
(2)求二面角的余弦值;
(3)线段PC上是否存在点E,使得平面平面,若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明:在四棱锥中,取中点,连接,如图所示:
因为为的中点,且,,所以,,
又因为四边形为平行四边形,所以,
又因为平面,平面,所以平面;
(2)解:取的中点,连接,,因为为等边三角形,所以,
又因为平面平面,平面平面,平面,所以平面,
由,得四边形是平行四边形,
于是,而,则,直线两两垂直,
以为坐标原点,直线分别为轴,建立空间直角坐标系,如图所示:
则,,
设平面的法向量为,
则,取,可得,
平面的一个法向量为,
则,
设二面角的平面角为,
由图知为锐角,则,
故二面角的余弦值为:;
(3)解:令,
,,
设平面的法向量为,
则,
取,可得,
易知平面的法向量为,
因为平面平面,所以,
在,解得,
故存在点E,使得平面平面,此时.
【知识点】直线与平面平行的判定;用空间向量研究平面与平面的位置关系;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】(1)取中点,连接,证出四边形为平行四边形,利用线面平行的判定定理证明即可;
(2)取的中点,连接,,推出直线两两垂直,以为坐标原点,直线分别为轴,建立空间直角坐标系,求出平面的法向量以及平面的一个法向量,利用空间向量法求解即可;
(3)令,求出平面的法向量,再根据两平面垂直得,列式求解即可.
(1)在四棱锥中,取中点,连接,
由为的中点,且,,得,,
则四边形为平行四边形,,而平面,平面,
所以平面.
(2)取的中点,连接,,由为等边三角形,得,
而平面平面,平面平面,平面,
则平面,由,得四边形是平行四边形,
于是,而,则,直线两两垂直,
以为坐标原点,直线分别为轴建立空间直角坐标系,如图,
则,,
设平面的法向量为,则,
取,得,
平面的一个法向量为,
则,
设二面角的平面角为,由图知为锐角,
则,
故二面角的余弦值为:.
(3)令,
,,
设平面的法向量为,则,
取,得,平面的法向量为,
由平面平面,得,
得,
得,
故存在点E,使得平面平面,此时.
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