- 立体几何与空间向量
- 共3353题
设,
,若直线
与圆
相切,则
的取值范围是
正确答案
解析
∵直线与圆
相切,∴圆心
到直线的距离为
,所以
,设
,
则,解得
.
知识点
一个几何体的三视图如右图所示,则这个几何体的体积等于( )
正确答案
解析
由三视图可知这是一个底面是直角梯形,高
,的四棱锥。底面是一个直角梯形,上底
,下底
,梯形的高
。所以四棱锥的体积为
,选C.
知识点
为了解今年某校高三毕业班准备报考飞行员学生的体重情况,将所得的数据整理后,画出了频率分布直方图(如图),已知图中从左到右的前个小组的频率之比为
,其中第小组的频数为
.
(1)求该校报考飞行员的总人数;
(2)以这所学校的样本数据来估计全省的总体数据,若从全省报考飞行员的同学中(人数很多)任选三人,设X表示体重超过60公斤的学生人数,求X的分布列和数学期望。
正确答案
(1)48(2)
解析
解析:(1)设报考飞行员的人数为,前三小组的频率分别为
,则由条件可得:
解得
……4分
又因为,故
……………………………6分
(2) 由(1)可得,一个报考学生体重超过60公斤的概率为……8分
所以服从二项分布,
随机变量
的分布列为:
则 ……………………12分
(或: )
知识点
一个几何体的三视图如图所示,其中正视图、侧视图是全等图形,则该几何体的表面积为 。
正确答案
20π
解析
由三视图知:几何体是圆柱与半球体的组合体,且圆柱的高为2,
圆柱底面半径和球的半径都为2,
∴几何体的表面积S=2π×22+π×22+2π×2×2=8π+4π+8π=20π。
知识点
如图所示,已知直四棱柱中,
,且满足
(1)求证:;
(2)求二面角的余弦值。
正确答案
见解析。
解析
(1)设E是DC的中点,连接BE,
则四边形DABE为正方形,∴BE⊥CD,故BD=,BC=
,CD=2,
∴∠DBC=90°,即BD⊥BC。
又BD⊥BB1,B1B∩BC=B
∴BD⊥平面BCC1B1,(6分)
(2)由(I)知DB⊥平面BCC1B1,
又BC1⊂平面BCC1B1,∴BD⊥BC1,
取DB的中点F,连接A1F,又A1D=A1B,
则A1F⊥BD,取DC1的中点M,连接FM,则FM∥BC1,∴FM⊥BD。
∴∠A1FM为二面角A1﹣BD﹣C1的平面角。
连接A1M,在△A1FM中,A1F=,
FM==
=
,
取D1C1的中点H,连接A1H,HM,在Rt△A1HM中,
∵A1H=,HM=1,∴A1M=
。
∴cos∠A1FM=。
∴二面角A1﹣BD﹣C1的余弦值为。
知识点
设是两条不同的直线,
是一个平面,则下列命题正确的是( )
正确答案
解析
对于A,若,
,则l⊥m,故A正确;对于B,若l⊥m,
则
或
或
,故B错误;对于C,若l⊥m,
,则
或
,故C错误;对于D,若
,
则
或重合或异面;故D错误;故选A。
知识点
―个几何体的三视图如图所示(单位:),则该几何体的体积为
.
正确答案
解析
由三视图可该几何体为两个相切的球上方了一个长方体组成的组合体,所以其体积为:=
.
知识点
直三棱柱的所有棱长都为
,D为CC1中点。
(1)求证:直线;
(2)求二面角的大小正弦值;
(3)当时,异面直线DE和AC所成的角为
时,求
的长.
正确答案
见解析
解析
解:(1)取中点
,连结
。
为正三角形,
且相交于
取中点
,则
以为原点,如图建立空间直角坐标系
,
则
,
平面
,
(2)设平面的法向量为
。
。
令得
为平面
的一个法向量,
由(1)为平面
的法向量,
,
所以二面角
的大小的正弦值为
(3)由已知=
故
又
异面直线DE和AC所成的角为
即
解得
知识点
阅读下面的程序框图,运行相应的程序,输出的结果为 。
正确答案
解析
由程序运算可知第一次运算后,第二次运算后
,第三次运算后
,第四次运算后
,第五次运算后
,这时再运算
,输出
知识点
如图,多面体中,
两两垂直,且
,
,
,
。
(1)若点在线段
上,且
,求证:
;
(2)求直线与平面
所成的角的正弦值;
(3)求锐二面角的余弦值。
正确答案
见解析。
解析
(1)分别取的中点
,连结
,则有
。
∵∴
又∵∴
∴四边形是平行四边形∴
又∵∴
平面
(2)
如图,以为原点,分别以
所在直线为
轴,
轴,
轴建立空间直角坐标系
,则
设平面的一个法向量
,则有
,化简,得
令,得
设直线与平面
所成的角为
,则有
。
所以直线与平面
所成的角的正弦值为
。
(3)由已知平面的法向量
设平面的一个法向量
令
则
设锐二面角为
则
所以锐二面角
的余弦值为
知识点
若正三棱锥的正视图与俯视图如右图所示(单位cm),则正三棱锥的体积为 .
正确答案
解析
略
知识点
设、
是不同的直线,
、
、
是不同的平面,有以下四个命题:
(1)(2)
(3)
(4)
,其中正确的是
正确答案
解析
根据面面平行的性质可知,(1)正确,排除C,D,根据线面垂直的性质,可知(3)正确,所以选B.
知识点
如图,三棱柱ABC-A'B'C',cc'=,BC'=
,BC=2,△ABC是以BC为底边的等腰三角形,平面ABC⊥平面BCC'B',E、F分别为棱AB、CC'的中点。
(1)求证:EF∥平面A'BC';
(2)若AC≤,且EF与平面ACC'A'所成的角的余弦为
,求二面角C-AA'-B的大小。
正确答案
见解析。
解析
(1)证法一:
取
,
,又
,
证法二:
面
面
,且面
面
面
,
面
如图建立空间直角坐标系
设平面的法向量为
又,
的一组解为
又
(2)解:利用(1)中证法二的坐标系,设平面的法向量为
又,
的一组解为
解得,
同理可求平面的一个法向量
所以所求二面角的大小为。
知识点
已知向量,
,设
,若
,则实数
的值是
正确答案
解析
,
,因为
,所以
,解得
,选B.
知识点
右图是一个几何体的三视图(侧视图中的弧线是半圆),
则该几何体的表面积是
正确答案
解析
根据几何体的三视图可知,该几何体是一个正方体和一个半圆柱的组合体,其中,正方体的棱长为2,半圆柱的底面半径为1,母线长为2.故该几何体的表面积为4×5+2×π+2×2(1)π=20+3π。
知识点
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