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题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,菱形中,,其对角线的交点为,现将沿对角线向上翻折,使得,在四面体中,上移动,点上移动,且

(1)求线段的最大值与最小值;[来源:学.科.网Z.X.X.K]

(2)当线段的长最小时,求异面直线所成角的大小。

正确答案

见解析

解析

(1)以为坐标原点,如图建立空间直角坐标系,……1分

由已知可求得,…2分

。     ………………………2

所以,当时,线段的最小值为,……1分

(2),   ……2分

        ……3分

所以,         ……………………1分

知识点

空间几何体的结构特征
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

中,角的对边分别为,已知 , 且.

(1)求角的大小;

(2)若面积为,试判断的形状,并说明理由.

正确答案

见解析

解析

(1)由  得    ,故,     ……2分

由正弦定理得                        ……4分

                                         ……5分

                          ……7分

(2)即     ……10分

,                        ……12分

   所以,为等边三角形。       ……14分

知识点

空间几何体的结构特征
1
题型:简答题
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简答题 · 13 分

设函数.

(1)求的单调区间与极值;

(2)是否存在实数a,使得对任意的,当时恒有

成立.若存在,求a的范围,若不存在,请说明理由.

正确答案

见解析。

解析

(1).令,得;……………………………………………………1分

列表如下

的单调递减区间是,单调递增区间是.………………………………………………4分

极小值=                              ……………………………………………………5分

(2) 设,由题意,对任意的,当时恒有,即上是单调增函数.………………………………………………………………………………………………7分

 …………………………………………8分

,

……………………………………………………………………………… …………10分

,当时,上的单调递增函数,

,不等式成立.                     …………………………………………………………11分

,当时,上的单调递减函数,

,与,矛盾…………………………………………12分

所以,a的取值范围为.……………………………………………………………………………………13分

知识点

空间几何体的结构特征
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

在长方体中,,经过。三点的平面截去长方体的一个角后,留下几何体的体积为120。

(1)求棱的长;

(2)求点到平面的距离。

正确答案

见解析

解析

(1)设

…………4分

(2)如图建立空间直角坐标系,

,   ,  

设平面的法向量为

,由    8分

     12分

知识点

空间几何体的结构特征
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知在正四棱锥中(如图),高为1 ,其体积为4 ,求异面直线所成角的大小.

正确答案

见解析

解析

设异面直线所成角的大小, 底边长为,

则依题意得          ……4分

       ……7分

,故直线所成角的大小为所求         ……9分

                                                    

     ……12分

知识点

空间几何体的结构特征
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知,且

(1)将表示为的函数,并求的单调增区间;

(2)已知分别为的三个内角对应的边长,若,且,求的面积。

正确答案

见解析。

解析

(1)由,       …….………….……….…2分

…………….………………4分

,    ………………………………………………………………5分

,即增区间为…………………………………6分

(2)因为,所以, ………………………………………7分

……………………………………………………………………………………8分

因为,所以。       ………………………………………………………………………9分

由余弦定理得:,即              …………………………10分

,因为,所以            …………………………………………11分

.  …………………………………………………………………………………12分

知识点

空间几何体的结构特征
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知四棱锥的底面是等腰梯形,

分别是的中点.

(1)求证:

(2)求二面角的余弦值.

正确答案

见解析。

解析

证明:(1)分别是的中点.

的中位线,---------------------------------2分

由已知可知-------------------------3分

----------------------------4分

----------------------------------5         分

----------------------------------------------------6分

(2)以所在直线为x轴,y轴,z轴,建系

由题设,,------------------------------7分

---------------------------------8分

设平面的法向量为

可得,-----------------------------10分

平面的法向量为

设二面角

--------------------------------------------------------12分

知识点

空间几何体的结构特征
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图,长方体中,

(1)若分别是中点,

求证:EF//平面

(2)求二面角的正弦值。

正确答案

见解析。

解析

(1)

连接,则长方体中,

分别是的中点

  

(2)解:

连接设交,连接

正方形,又平面

平面

,作,连接

平面     

平面

          

就是二面角

二面角的正弦值是    

知识点

空间几何体的结构特征
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图所示, 直四棱柱的侧棱长为, 底面是边长, 的矩形,的中点,

(1)求证: 平面

(2)求点到平面的距离。

正确答案

见解析

解析

(1)证明: 由, ,……2分

平面,           ……4分

即DE垂直于平面EBC中两条相交直线,

因此DE平面EBC,                       ……7分

(2)解1: 结合第(1)问得,由,……8分

 , ,所以, ……10分

又由    ……12分

故C到平面BDE的距离为 ……14分

解2: 如图建立直角坐标系,

,, , ,     ……9分

因此平面EBD的一个法向量可取为,

, 得, ……11分

因此C到平面BDE的距离为.

知识点

空间几何体的结构特征
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图1,的直径AB=4,点C、D为上两点,且CAB=45°,DAB=60°,F为弧BC的中点,沿直径AB折起,使两个半圆所在平面互相垂直,如图2。

(1)求证:OF平面ACD;

(2)求二面角C—AD—B的余弦值;

(3)在弧BD上是否存在点G,使得FG平面ACD?若存在,试指出点G的位置;若不存在,请说明理由。

正确答案

见解析。

解析

(方法一):证明:(1)如右图,连接

.  …1分 又为弧的中点,.  ………平面平面

平面。  …解:(2)过,连

,平面⊥平面。           ⊥平面,又平面平面,则∠是二面角的平面角,….  由⊥平面平面,得为直角三角形,==。  ………8分

(3)取弧的中点,连结,则

平面平面平面//平面.     ……………

因此,在弧上存在点,使得//平面,且点为弧的中点,…12分

(方法二):证明:

(1)如图,以所在的直线为轴,以所在的直线为轴,以为原点,建立空间直角坐标系,…… 1分

为弧的中点,的坐标为

(2)的坐标

设二面角的大小为为平面的一个法向量。

 有 即

,解得=。 ………………………………5分

取平面的一个法向量=,   ………………………………………………………6分

。 ……………………………8分

(3)设在弧上存在点,

,由(2)知平面的一个法向量为=

= ①  ……………9分

又因为   ②由①②两式联立解得,…11分,因为,所以,则为弧的中点,因此,在弧上存在点,使得//平面,且点为弧的中点。  ………12分

知识点

空间几何体的结构特征
1
题型:填空题
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填空题 · 5 分

下图是一个几何体的三视图,根据图中数据,可得该几何体的体积是______________。

正确答案

解析

由三视图可知几何体为组合体,上方是一个卧式直三棱柱,三棱柱的底面是其中一边长为,该边上的 高为的三角形,侧棱长为;下方是一个圆柱,其底面半径为1,母线长为2,故其体积

知识点

空间几何体的结构特征
1
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

右图是一个几何体的正(主)视图和侧(左)视图,其俯视图是面积为的矩形.则该几何体的表面积是

A

B

C8

D16

正确答案

A

解析

由已知俯视图是矩形,则该几何体为一个三棱柱,根据三视图的性质,   俯视图的矩形宽为,由面积得长为4,则 =.选A.

知识点

空间几何体的结构特征
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知函数 在区间上单调递增,在区间上单调递减;如图,四边形中,,,的内角的对边,且满足.

(1)证明:

(2)若,设,

求四边形面积的最大值。

正确答案

见解析。    

解析

(1)由题意知:,解得:,        ……………………………2分

………………………………………………………4分

…………………………………………………6分

(2)因为,所以,所以为等边三角形

        ……………………………8分

   ……………………………………………9分

  ………………………………………10分

,

当且仅当时取最大值,的最大值为………………12分

知识点

空间几何体的结构特征
1
题型:填空题
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填空题 · 5 分

在平面直角坐标系xOy中,已知=(3,﹣1),=(0,2),若=0,,则实数λ的值为  。

正确答案

2

解析

=(3,﹣1),=(0,2)

==(﹣3,3)

=(m,n),可得=﹣3m+3n=0…①

又∵=(m﹣3,n+1),

∴m﹣3=0且n+1=2λ…②

将①②联解,可得m=﹣3,n=﹣3,λ=2

知识点

空间几何体的结构特征
1
题型:简答题
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简答题 · 10 分

如图,PA,PB是⊙O的切线,切点分别为A,B,线段OP交⊙O于点C,若PA=12,PC=6,求AB的长。

正确答案

见解析

解析

如图所示,

延长PO交⊙O于D点,连接AO,BO,AB交OP于点E。

∵PA与⊙O相切,∴PA2=PC•PD。

设⊙O的半径为R,∵PA=12,PC=6。

∴122=6(6+2R),解得R=9。

∵PA,PB与⊙O都相切,∴PA=PB。

又∵OA=OB,∴OP垂直平分AB。

即OP⊥AB,AB=2OE。

在Rt△OAP中,

=

知识点

空间几何体的结构特征
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百度题库 > 高考 > 理科数学 > 立体几何与空间向量

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