2020-2021学年内蒙古自治区呼伦贝尔市高一(下)期中考试数学(文)试卷人教A版
展开1. 下列命题中错误的是( )
A.不共线的三点确定一个平面
B.垂直于同一直线的两条直线平行
C.若直线l与平面α上的任意一条直线都垂直,则直线l⊥α
D.若a,b,c是三条直线, a//b且与c都相交,则直线a,b,c共面.
2. 如图所示,用符号语言可表达为( )
A.α∩β=m,n⊂α,A⊂m,A⊂n
B.α∩β=m,n⊂α,m∩n=A
C.α∩β=m,n∈α,A∈m,A∈n
D.α∩β=m,n∈α,m∩n=A
3. 设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则下列命题正确的个数( )
①若m⊥α,α⊥β,则m // β ;
②若m⊥α,α // β,n⊂β,则m⊥n;
③若m⊂α,n⊂β,m // n,则α // β;
④若n⊥α,n⊥β,m⊥β,则m⊥α.
A.0B.1C.2D.3
4. 已知a//α,b⊂α,则直线a与直线b的位置关系是( )
A.平行B.异面C.平行或异面D.相交或异面
5. 已知A6,8,B2,4,C3,y三点共线,则y的值为( )
A.4B.5C.6D.7
6. 直线x+3y−1=0的倾斜角α=( )
A.30∘B.60∘C.120∘D.150∘
7. 如图,记直线l1,l2的斜率分别为k1,k2,倾斜角分别为α1,α2,则下列结论正确的是( )
A.k1>k2,α1>a2B.k1
8. 如图,空间四边形ABCD的对角线AC=16,BD=12,M,N分别为AB,CD的中点,并且AC与BD所成的角为90∘,则MN等于( )
A.5B.6C.8D.10
9. 设A1,2,B3,1,则线段AB的垂直平分线的方程是( )
A.4x−2y=1B.4x+2y=1C.4x−2y=5D.x+2y=5
10. 过点1,2,并且在两轴上的截距相等的直线方程是( )
A.2x−y=0或x−y+3=0B.x+y−3=0
C.2x−y=0或x+y−3=0D.x−y+3=0
11. 已知两平行直线的斜率是方程2x2−4x+m−1=0的两实根,则m的值为( )
A.3B.1C.−1D.−3
12. 已知m,n,a,b∈R ,且满足3m+4n=−4,3a+4b=1,则m−a2+n−b2的最小值为( )
A.3B.2C.1D.12
二、填空题
已知平面直角坐标系xOy中,点A3,1,点B0,4,直线l:y=3x−1,则直线AB与直线l的交点坐标为________.
在正方体ABCD−A1B1C1D1中,E是棱DD1的中点,则直线BE和平面ABB1A1所成的角的正弦值为________.
已知△ABC中,点A(1, 1),B(4, 2),C(−4, 6),则△ABC的面积为________.
如图,边长为a的正方形纸片ABCD,沿对角线AC对折,使点D在平面ABC外,若BD=a,则三棱锥D−ABC的体积是________.
三、解答题
已知直线l1:x+y+2=0;l2:mx+2y+n=0.
(1)若l1⊥l2,求m的值;
(2)若l1//l2,且他们的距离为2,求m,n的值.
已知直线l的倾斜角是直线y=−3x+1的倾斜角的12,且l过点P(3,−1).
(1)求l的方程;
(2)若直线m与直线l平行,且点P到直线m的距离为2,求直线m的方程.
正方体ABCD−A1B1C1D1,E为棱CC1的中点,AC与BD交于点O.
(1)求证: AD1//平面DOC1;
(2)求证:B1D1⊥AE.
如图,已知四棱锥S−ABCD,底面ABCD是边长为4的菱形, ∠ABC=60∘,侧面SAD为正三角形,侧面SAD⊥底面ABCD,M为侧棱SB的中点,E为线段AD的中点.
(1)求证: SD//平面MAC;
(2)求证:SE⊥AC;
3求三棱锥M−ABC的体积.
参考答案与试题解析
2020-2021学年内蒙古自治区呼伦贝尔市高一(下)期中考试数学(文)试卷
一、选择题
1.
【答案】
B
【考点】
空间中直线与平面之间的位置关系
空间中直线与直线之间的位置关系
【解析】
根据题意,分析命题,根据平面与直线平行的理论,分析推理即可得到答案.
【解答】
解:不共线的三点确定一个平面,A正确;
垂直于同一条直线的两直线可能平行,可能相交,可能异面,故B错误;
根据线面垂直的定义可得,C正确;
由a//b可得a,b共面,a与c相交,则a与c共面,即a,b,c共面,故D正确.
故选B.
2.
【答案】
B
【考点】
空间点、线、面的位置
平面的基本性质及推论
【解析】
根据点与直线及点与平面的位置关系可以看成是元素与集合的关系,将图形语言转化为符号语言和图形对应即可.
【解答】
解:由图可得:α∩β=m,n⊂α,m∩n=A.
故选B.
3.
【答案】
C
【考点】
空间中平面与平面之间的位置关系
空间中直线与平面之间的位置关系
空间中直线与直线之间的位置关系
【解析】
根据空间线面位置关系的判定定理或性质进行判断或举反例说明.
【解答】
解:①当m⊂β时,显然结论不成立.故①错误;
②∵ m⊥α,α // β,∴ m⊥β,又n⊂β,∴ m⊥n.故②正确;
③当α与β相交时,设交线为l,则当m // l,n // l时,有m // n,但α,β不平行,故③错误;
④∵ n⊥β,m⊥β,∴ m // n,
又n⊥α,∴ m⊥α.故④正确.
故选C.
4.
【答案】
C
【考点】
空间中直线与直线之间的位置关系
【解析】
根据直线与直线的位置关系,即可得出答案.
【解答】
解:a//α,b⊂α,
则a与b可能异面,可能平行.
故选C.
5.
【答案】
B
【考点】
三点共线
平面向量共线(平行)的坐标表示
【解析】
由题意可得AB→//AC→,再利用两个向量共线的性质,求得y的值.
【解答】
解:已知 A6,8, B2,4, C3,y,
∴ AB→=−4,−4, AC→=−3,y−8,
∵ AB→//AC→,
∴ −3−4=y−8−4,求得y=5.
故选B.
6.
【答案】
D
【考点】
直线的倾斜角
【解析】
求出直线的斜率,然后求解在的倾斜角即可.
【解答】
解:直线x+3y−1=0,
该直线的斜率为:−33.
设直线的倾斜角为α,
则tanα=−33,
∴ α=150∘.
故选D.
7.
【答案】
D
【考点】
直线的图象特征与倾斜角、斜率的关系
【解析】
结合图象求出k1>k2以及α1<α2即可.
【解答】
解:结合图象:k1>0,k2<0,故k1>k2,
α1是锐角,α2是钝角,故α1<α2.
故选D.
8.
【答案】
D
【考点】
异面直线及其所成的角
【解析】
取AD的中点P,连接PM,PN,△PMN中求MN的长度.
【解答】
解:如图,取AD的中点P,连接PM,PN,则PM//BD,PN//AC,
∵∠MPN即为异面直线AC与BD所成的角(或其补角).
∴∠MPN=90∘,又PN=12AC=8,
PM=12BD=6,
∴MN=PM2+PN2=62+82=10.
故选D.
9.
【答案】
C
【考点】
两条直线垂直与倾斜角、斜率的关系
直线的点斜式方程
【解析】
先求出中点的坐标,再求出垂直平分线的斜率,点斜式写出线段AB的垂直平分线的方程,再化为一般式.
【解答】
解:线段AB的中点为2,32,
kAB=1−23−1=−12,
∴ 线段AB垂直平分线的斜率k=−1kAB=2,
∴ 线段AB的垂直平分线的方程是
y−32=2x−2,
即4x−2y=5.
故选C.
10.
【答案】
C
【考点】
直线的截距式方程
【解析】
分直线过原点和不过原点两种情况,设出直线方程,将点的坐标代入即可求解.
【解答】
解:当直线过原点时,方程为:y=2x ,即2x−y=0;
当直线不过原点时,设直线的方程为:xa+yb=1且a=b,
把点A1,2代入直线的方程可得a=b=3 ,故直线方程是x+y−3=0.
综上可得所求的直线方程为:2x−y=0或x+y−3=0.
故选C.
11.
【答案】
A
【考点】
两条直线平行与倾斜角、斜率的关系
【解析】
由题意得, 2x2−4x+m−1=0有两相等实根,然后结合二次方程根的存在条件即可求解.
【解答】
解:由题意得, 2x2−4x+m−1=0有两相等实根,
所以16−8m−1=0,
解得, m=3.
故选A.
12.
【答案】
C
【考点】
两条平行直线间的距离
【解析】
将问题转化为求两平行线间的距离,利用公式直接计算得答案.
【解答】
解:此题可理解为点Am,n与点Ba,b分别在直线l1:3x+4y=−4与直线l2:3x+4y=1上,求A,B两点间的距离的最小值,
根据直线方程可知l1//l2,
∴ |AB|min=|−4−1|32+42=1.
故选C.
二、填空题
【答案】
54,114
【考点】
两条直线的交点坐标
直线的一般式方程
【解析】
先利用两点式方程求出直线AB的方程,再联立方程组能求出两直线的交点坐标.
【解答】
解:平面直角坐标系xOy中,点A3,1,点B0,4 ,直线l:y=3x−1,
直线AB的方程为: x−0y−4=3−01−4 ,整理得: x+y−4=0,
联立y=3x−1,x+y−4=0.
得x=54,y=114,
∴ 直线AB与直线l的交点坐标为54,114.
故答案为:54,114.
【答案】
23
【考点】
直线与平面所成的角
【解析】
找到直线与平面所成的角即可求解.
【解答】
解:取AA1的中点M.连接EM,BM.
因为E是DD1的中点,四边形ADD1A1为正方形,所以EM//AD.
又在正方体ABCD−A1B1C1D1中,AD⊥平面ABB1A1,
所以EM⊥平面ABB1A1,从而BM为直线BE在平面ABB1A1上的投影,∠EBM即为直线BE与平面ABB1A1所成的角.
设正方体的棱长为2,则EM=AD=2,BE=22+22+12=3,
于是在Rt△BEM中,sin∠EBM=EMBE=23,
即直线BE与平面ABB1A1所成的角的正弦值为23.
故答案为:23.
【答案】
10
【考点】
点到直线的距离公式
两点间的距离公式
直线的两点式方程
【解析】
由两点式的直线BC的方程,再根据点点到直线的距离求出BC边上的高d,再根据两点之间的距离公式求出BC,根据三角形的面积公式计算即可.
【解答】
解:由两点式的直线BC的方程为y−26−2=x−4−4−4,即为x+2y−8=0,
由点A到直线的距离公式得BC边上的高d=|1+2−8|5=5,
BC两点之间的距离为(6−2)2+(−4−4)2=45,
∴ △ABC的面积为12×45×5=10.
故答案为:10.
【答案】
212a3
【考点】
柱体、锥体、台体的体积计算
【解析】
取AC的中点E,连接BE、DE,由正方形的性质可以求得其对角线长度是2a,折起后的图形中,DE=BE=22a
,又知BD=a,由此三角形BDE三边已知,求出∠BED,解出三角形BDE的面积,可求得三棱锥D−ABC的体积.
【解答】
解:如图取AC的中点E,连接BE,DE,
由题意知DE=BE=22a,BD=a,
由勾股定理可证得∠BED=90∘,
故△BDE面积是14a2.
又正方形的对角线互相垂直,且翻折后,AC与DE,BE仍然垂直,
故AE,CE分别是以面BDE为底的两个三棱锥的高,
故三棱锥D−ABC的体积为13×2a×14a2=212a3.
故答案为:212a3.
三、解答题
【答案】
解:(1)l1的斜率为k1=−1,
∵ l1⊥l2,
∴ 直线l2的斜率为k2=−m2=1,
∴ m=−2.
(2)∵ l1//l2,
∴ m1=21,m=2(n≠4时两直线平行),
l2的方程化为x+y+n2=0,
∴ 两平行间的距离为d=2−n22=2 ,
解得n=0或8.
【考点】
两条直线垂直与倾斜角、斜率的关系
两条直线平行与倾斜角、斜率的关系
两条平行直线间的距离
【解析】
无
【解答】
解:(1)l1的斜率为k1=−1,
∵ l1⊥l2,
∴ 直线l2的斜率为k2=−m2=1,
∴ m=−2.
(2)∵ l1//l2,
∴ m1=21,m=2(n≠4时两直线平行),
l2的方程化为x+y+n2=0,
∴ 两平行间的距离为d=2−n22=2 ,
解得n=0或8.
【答案】
解:(1)直线的方程为y=−3x+1,
k=−3,倾斜角α=120∘.
由题知所求直线的倾斜角为60∘,即斜率为3.
直线l经过点3,−1,
所以所求直线l方程为y+1=3x−3,
即3x−y−4=0.
(2)直线m与l平行,
可设直线m的方程为3x−y+c=0,
则|3×3+1+c|32+(−1)2=2,
即|4+c|=4,
解得c=0或c=−8,
所以所求直线m的方程为3x−y=0或3x−y−8=0.
【考点】
直线的倾斜角
直线的点斜式方程
两条直线平行与倾斜角、斜率的关系
点到直线的距离公式
【解析】
(1)先求得直线y=−3x+1的倾斜角,由此求得直线】的倾斜角和斜率,进而求得直线!的方程.
(2)设出直线m的方程,根据点P到直线m的距离列方程,由此求解出直线m的方程.
【解答】
解:(1)直线的方程为y=−3x+1,
k=−3,倾斜角α=120∘.
由题知所求直线的倾斜角为60∘,即斜率为3.
直线l经过点3,−1,
所以所求直线l方程为y+1=3x−3,
即3x−y−4=0.
(2)直线m与l平行,
可设直线m的方程为3x−y+c=0,
则|3×3+1+c|32+(−1)2=2,
即|4+c|=4,
解得c=0或c=−8,
所以所求直线m的方程为3x−y=0或3x−y−8=0.
【答案】
证明:(1)连结AD1,DC1,BC1,如图,
∵ AB//D1C1,且AB=D1C1,
∴ 四边形ABC1D1为平行四边形,
∴ AD1//BC1,
∵ BC1⊂平面DOC1,AD1⊄平面DOC1,
∴ AD1//平面DOC1.
(2)连结A1C1,如图,
则B1D1⊥A1C1,
∵ CC1⊥平面A1B1C1D1,B1D1⊂平面A1B1C1D1,
∴ CC1⊥B1D1,
又∵ CC1∩A1C1=C1,
∴ B1D1⊥平面ACC1A1,
∵ AE⊂平面ACC1A1,
∴ B1D1⊥AE.
【考点】
直线与平面平行的判定
直线与平面垂直的判定
直线与平面垂直的性质
【解析】
无
无
【解答】
证明:(1)连结AD1,DC1,BC1,如图,
∵ AB//D1C1,且AB=D1C1,
∴ 四边形ABC1D1为平行四边形,
∴ AD1//BC1,
∵ BC1⊂平面DOC1,AD1⊄平面DOC1,
∴ AD1//平面DOC1.
(2)连结A1C1,如图,
则B1D1⊥A1C1,
∵ CC1⊥平面A1B1C1D1,B1D1⊂平面A1B1C1D1,
∴ CC1⊥B1D1,
又∵ CC1∩A1C1=C1,
∴ B1D1⊥平面ACC1A1,
∵ AE⊂平面ACC1A1,
∴ B1D1⊥AE.
【答案】
1证明:连接BD,交AC于点O,
∵ 四边形ABCD为菱形,
∴O为BD中点,
又M为SB中点,
∴MO//SD,
∵ MO⊂平面MAC,SD⊄平面MAC,
∴SD//平面MAC.
(2)证明:∵ △SAD为正三角形,
E为AD中点,
∴SE⊥AD,
∵ 平面SAD⊥平面ABCD,
平面SAD∩平面ABCD=AD,
SE⊂平面SAD,
∴SE⊥平面ABCD,
又AC⊂平面ABCD,
∴SE⊥AC.
(3)解:∵ M为SB中点,
∴VM−ABC=12VM−ABCD=14VS−ABCD
=14×13SABCD⋅SE,
又AB=BC=AD=CD=SA=SD=2,
∠ABC=60∘,
∴AC=2,
SABCD=2S△ABC=2×12×2×2sin60∘=23,
由(2)知,SE⊥AD,
∴SE=3,
∴VM−ABC=14×13×23×3=12.
【考点】
直线与平面平行的判定
两条直线垂直的判定
棱柱、棱锥、棱台的体积
【解析】
【解答】
1证明:连接BD,交AC于点O,
∵ 四边形ABCD为菱形,
∴O为BD中点,
又M为SB中点,
∴MO//SD,
∵ MO⊂平面MAC,SD⊄平面MAC,
∴SD//平面MAC.
(2)证明:∵ △SAD为正三角形,
E为AD中点,
∴SE⊥AD,
∵ 平面SAD⊥平面ABCD,
平面SAD∩平面ABCD=AD,
SE⊂平面SAD,
∴SE⊥平面ABCD,
又AC⊂平面ABCD,
∴SE⊥AC.
(3)解:∵ M为SB中点,
∴VM−ABC=12VM−ABCD=14VS−ABCD
=14×13SABCD⋅SE,
又AB=BC=AD=CD=SA=SD=2,
∠ABC=60∘,
∴AC=2,
SABCD=2S△ABC=2×12×2×2sin60∘=23,
由(2)知,SE⊥AD,
∴SE=3,
∴VM−ABC=14×13×23×3=12.
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