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2024-2025學(xué)年天津市南開(kāi)區(qū)高二上學(xué)期階段性數(shù)學(xué)檢測(cè)試題一、單選題(本大題共10小題)1.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是().A.有的直線斜率不存在B.截距可以為負(fù)值C.若直線l的傾斜角為,且,則它的斜率D.若直線l的斜率為1,則它的傾斜角為2.過(guò)點(diǎn),的直線的傾斜角是()A. B. C. D.3.已知點(diǎn)是點(diǎn)在平面上的射影,則等于().A. B. C. D.4.將直線l沿x軸正方向平移2個(gè)單位,再沿y軸負(fù)方向平移3個(gè)單位,又回到了原來(lái)的位置,則的斜率是()A. B.4 C.1 D.5.已知空間向量,,若,則(
)A.1 B. C.2 D.6.過(guò)點(diǎn)A(1,2)的直線在兩坐標(biāo)軸上的截距之和為零,則該直線方程為(
)A.x-y+1=0 B.x+y-3=0 C.y=2x或x+y-3=0 D.y=2x或x-y+1=07.圓和圓的公切線方程是(
)A. B.或C. D.或8.如圖,在底面為平行四邊形的四棱柱中,是與的交點(diǎn),若,,,則下列向量中與相等的向量是()A. B.C. D.9.已知圓的圓心到直線的距離是,則圓與圓的位置關(guān)系是(
)A.相離 B.相交 C.內(nèi)切 D.內(nèi)含10.在平面直角坐標(biāo)系中,過(guò)直線上一點(diǎn)作圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為,則的最大值為(
)A. B. C. D.二、填空題(本大題共5小題)11.過(guò)點(diǎn)且與直線平行的直線方程是.12.已知圓的圓心為點(diǎn),一條直徑的端點(diǎn)分別在軸和軸上,則該圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.13.已知,,.若、、三向量共面,則實(shí)數(shù).14.設(shè)點(diǎn),,若直線與線段AB沒(méi)有交點(diǎn),則的取值范圍是.15.空間四邊形中,,,,則與所成角的余弦值等于.三、解答題(本大題共5小題)16.已知直線l:kx-y+1+2k=0(k∈R).(1)證明:直線l過(guò)定點(diǎn);(2)若直線l不經(jīng)過(guò)第四象限,求k的取值范圍.17.如圖,三棱柱,底面底面中,,,棱,分別是,的中點(diǎn).(1)求的模:(2)求的值;(3)求證.18.△ABC中,A(0,1),AB邊上的高CD所在直線的方程為x+2y-4=0,AC邊上的中線BE所在直線的方程為2x+y-3=0.(1)求直線AB的方程;(2)求直線BC的方程;(3)求△BDE的面積.19.如圖,將邊長(zhǎng)為2的正方形沿對(duì)角線折成一個(gè)直二面角,且平面,.(1)若,(i)求證:平面;(ii)求直線與平面所成角的正弦值;(2)求實(shí)數(shù)的值,使得二面角的大小為60°.20.已知過(guò)原點(diǎn)的動(dòng)直線與圓相交于不同的兩點(diǎn),.(1)求圓的圓心坐標(biāo);(2)求線段的中點(diǎn)的軌跡的方程;(3)是否存在實(shí)數(shù),使得直線與曲線只有一個(gè)交點(diǎn)?若存在,求出的取值范圍;若不存在,說(shuō)明理由.
答案1.【正確答案】D【詳解】當(dāng)直線與軸垂直,斜率不存在,A正確;截距是直線與坐標(biāo)軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)或縱坐標(biāo),可以為負(fù),B正確;由斜率與傾斜角的關(guān)系知C正確;直線l的斜率為1,則它的傾斜角為,D錯(cuò).故選:D.2.【正確答案】C【詳解】,的斜率為,故直線的傾斜角為,故選:C3.【正確答案】B【詳解】由題意,所以,故選:B.4.【正確答案】A【詳解】設(shè)直線l上任意一點(diǎn),將直線l沿x軸正方向平移2個(gè)單位,則P點(diǎn)移動(dòng)后為,再沿y軸負(fù)方向平移3個(gè)單位,則點(diǎn)移動(dòng)后為.∵都在直線l上,∴直線l的斜率.故選:A.5.【正確答案】A【詳解】因?yàn)?,,,所以,解得,所?故選A.6.【正確答案】D【分析】考慮直線是否過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),設(shè)出直線方程,分別求解出直線方程.【詳解】當(dāng)直線過(guò)原點(diǎn)時(shí),其斜率為,故直線方程為y=2x;當(dāng)直線不過(guò)原點(diǎn)時(shí),設(shè)直線方程為,代入點(diǎn)(1,2)可得,解得a=-1,故直線方程為x-y+1=0.綜上,可知所求直線方程為y=2x或x-y+1=0,故選:D.本題主要考查直線方程的截距式以及分類(lèi)討論思想的應(yīng)用,考查邏輯推理和數(shù)學(xué)運(yùn)算.在利用直線方程的截距式解題時(shí),一定要注意討論直線的截距是否為零.7.【正確答案】A【分析】先判斷兩個(gè)圓的位置關(guān)系,確定公切線的條數(shù),求解出兩圓的公共點(diǎn),然后根據(jù)圓心連線與公切線的關(guān)系求解出公切線的方程.【詳解】解:,圓心,半徑,,圓心,半徑,因?yàn)椋詢蓤A相內(nèi)切,公共切線只有一條,因?yàn)閳A心連線與切線相互垂直,,所以切線斜率為,由方程組解得,故圓與圓的切點(diǎn)坐標(biāo)為,故公切線方程為,即.故選:A.8.【正確答案】A【詳解】.故選:A9.【正確答案】D【詳解】圓:,所以圓心,半徑為.由點(diǎn)到直線距離公式得:,且,所以.又圓的圓心,半徑為:1.所以,.由,所以兩圓內(nèi)含.故選:D10.【正確答案】A【分析】由題意圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,如圖,又,所以,又由圓心到直線的距離可求出的最小值,進(jìn)而求解.【詳解】如下圖所示:
由題意圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,,又因?yàn)?,所以,所以,又圓心到直線的距離為,所以,所以不妨設(shè),則,又因?yàn)樵趩握{(diào)遞增,所以當(dāng)且僅當(dāng)即,即當(dāng)且僅當(dāng)直線垂直已知直線時(shí),有最大值.故選:A.11.【正確答案】【詳解】由題意,設(shè)所求直線方程為:,因?yàn)檫^(guò),所以,解得,從而所求直線方程為.故答案為.12.【正確答案】【詳解】設(shè)直徑的端點(diǎn)分別為,因?yàn)閳A的圓心為點(diǎn),所以,解得,所以圓的半徑,所以該圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.故答案為.13.【正確答案】【詳解】因?yàn)椴黄叫校摇?、三向量共面,所以存在?shí)數(shù)x,y,使,所以,解得,故14.【正確答案】【詳解】易知直線過(guò)定點(diǎn),是該直線的斜率,又,,由圖可知的取值范圍是.故.15.【正確答案】【詳解】,,所以,,所以,.所以,與所成角的余弦值為.故答案為.16.【正確答案】(1)見(jiàn)解析(2)[0,+∞).【詳解】(1)證明:直線l的方程可化為y=k(x+2)+1,故無(wú)論k取何值,直線l總過(guò)定點(diǎn)(-2,1).(2)直線l的方程為y=kx+2k+1,則直線l在y軸上的截距為1+2k,要使直線l不經(jīng)過(guò)第四象限,則解得k的取值范圍是[0,+∞).17.【正確答案】(1)(2)(3)證明見(jiàn)解析【詳解】(1)以為坐標(biāo)原點(diǎn),以、、的方向?yàn)檩S的正方向,建立空間直角坐標(biāo)系,如圖由題意得,故.(2)依題意得,故,則(3),,由于,故,即.18.【正確答案】(1);(2);(3)【詳解】試題分析:(1)由所在直線的方程求出直線的斜率,再由點(diǎn)斜式寫(xiě)出的直線方程;(2)先求出點(diǎn),點(diǎn)的坐標(biāo),再寫(xiě)出的直線方程;(3)由點(diǎn)到直線的距離求出到的距離,以及到的距離,計(jì)算即可或求出到的距離,計(jì)算.試題解析:(1)由已知得直線AB的斜率為2,∴AB邊所在的直線方程為y-1=2(x-0),即2x-y+1=0.(2)由,得.即直線AB與直線BE的交點(diǎn)為B(,2).設(shè)C(m,n),則由已知條件得,解得,∴C(2,1).∴BC邊所在直線的方程為=,即2x+3y-7=0.(3)∵E是線段AC的中點(diǎn),∴E(1,1).∴|BE|==,由,得.∴D(,),∴D到BE的距離為d==,∴S△BDE=·d·|BE|=.19.【正確答案】(1)(i)證明見(jiàn)解析,(ii)(2)【詳解】(1)(i)證明:如圖建立空間直角坐標(biāo)系,設(shè)正方形的對(duì)角線相交于,由于則,所以設(shè)平面的一個(gè)法向量為,取時(shí),,由于,故,又不在平面內(nèi),所以平面;(ii)平面的一個(gè)法向量為,,設(shè)直線與平面所成角為,則(2)如圖建立空間直角坐標(biāo)系,,設(shè)平面的一個(gè)法向量為,則有取時(shí),,,設(shè)平面的一個(gè)法向量為,則有取時(shí),,由于二面角的大小為60°,故,即,解得,又,所以.20.【正確答案】(1);(2);(3)
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