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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是(  )

A      

B

C                   

D

正确答案

A

解析

由三视图可知:该几何体是一个三棱锥,底面是底边长为,高为2的等腰三角形,棱锥的高为 2,故体积为

知识点

空间几何体的结构特征
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题型:简答题
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简答题 · 15 分

如图。直线l:y=kx+1与椭圆C1: 交于A,C两点,A. C在x轴两侧,B,D是圆C2:x2+y2=16上的两点.且A与B. C与D的横坐标相同.纵坐标同号.

(1)求证:点B纵坐标是点A纵坐标的2倍,并计算|AB|-|CD|的取值范围;

(2)试问直线BD是否经过一个定点?若是,求出定点的坐标:若不是,说明理由.

正确答案

见解析

解析

(1)证明:设,根据题意:

   ∵同号,∴

,同理可得

轴的两侧   ∴

  ∴

(2)解∵直线的斜率

∴直线的方程为

   ∴直线的方程为

∴直线过定点

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 · 15 分

已知函数.

(1)求在区间上的极值;

(2)若对任意的,不等式恒成立,求实数的取值范围;

(3)若关于的方程在区间上恰有两个不同的实根,求实数的取值范围。

正确答案

见解析

解析

解:(1),

(舍去)

时,单调递增;

时,单调递减。

为函数在区间上的极大值

(2)由,得,(*)

,∴,只有当时,

此时取,则,其他情况下不等式(*)都成立。

的取值范围是

(3)原命题等价于在区间上恰有两个不同的实根

∴当时,单调递增;

时,单调递减,

结合图象可知, 

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

已知矩形ABCD中,AB= 2, AD = 5. E,F分别在AD,BC上. 且AE=1, BF = 3,沿EF将四边形AEFB折成四边形,使点在平面CDEF 上的射影H在直线DE上.

(1)求证://平面

(2)求二面角-DE-F的大小

.

正确答案

见解析

解析

(1)∵

∥平面∥平面   

∴平面∥平面

∥平面

(2)方法一:

由(1)可知平面∥平面

∴二面角与二面角互补

,连结

平面   ∴  ∴平面  ∴

  ∵ ∴

又∵   ∴

   ∴

延长线于点,连结

平面   ∴

平面  ∴

为二面角的平面角

   ∴

∴二面角的大小为

方法二:

如图,过,过平面

分别以轴建立空间直角坐标系

在平面上的射影在直线上,设

设平面的法向量为  又有

又∵平面的法向量为

设二面角的大小为,显然为钝角

   ∴

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

随机变量ξ﹣N(10,100),若P(ξ>11)=a,则P(9<ξ≤ll)=  。

正确答案

1-2a

解析

∵P(ξ>11)=a,且正态分布曲线是以μ=10为对称轴,

∴P(ξ<9)=P(ξ>11)=a,

∵P(9<ξ≤ll)=1﹣2P(ξ>11)=1-2a。

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 · 15 分

如图,已知四棱锥P-ABCD的底面为菱形,且∠ABC =60,AB=PC=2,AP=BP=

(1)求证:平面PAB⊥平面ABCD ;

(2)求二面角A-PC-D的平面角的余弦值。

正确答案

见解析

解析

(1)如图1所示,取AB中点E,连PE、CE。

则PE是等腰△PAB的底边上的中线,所以PE⊥AB

PE=1,CE=,PC=2,即

由勾股定理可得,PE⊥CE,

又因为AB//平面ABCD,CE//平面ABCD,

且AB∩CE=E,所以PE⊥平面ABCD。

而PE垂直平面PAB,

所以平面PAB⊥平面ABCD,

(2)(方法1)如图1,在Rt△PEC中,过点E作EF⊥PC于点F,连AF。

过A作平面PCD的垂线,垂足为H,连FH。

因为AE⊥EC,AE⊥PE,所以AE⊥平面PEC,于是AE⊥PC。

又EF⊥PC,所以PC⊥平面AEF,故PC⊥AF。

已有PC⊥AH,可得PC⊥平面AFH,所以PC⊥FH。

故∠AFH是二面角A-PC-D的平面角,                        

由AB⊥平面PEC知EF⊥AB,又AB∥CD,所以EF⊥CD。

而已有EF⊥PC,所以EF⊥平面PCD,又因为AH⊥平面PCD,所以AH∥EF。

由于AB∥平面PCD,所以A、E两点到平面PCD的距离相等,故AH=EF。

所以AEFH是矩形,∠AFH=∠EAF,                        

在Rt△AEF中,AE=1,EF=,AF=,所以

即二面角A-PC-D的平面角的余弦值是,        

(方法2)以AB中点E为坐标原点,EC所在直线为x轴,EB所在直线为y轴,EP所在直线为z轴,建立如图所示的空间直角坐标系。

则A(0,-1,0),C(,0,0),D(,-2,0),P(0,0,1),

=(,1,0),=(,0,-1),

=(0,2,0),        …

是平面PAC的一个法向量,

,即

,可得

,  

是平面PCD的一个法向量,则,即

,可得,            

,即二面角A-PC-D的平面角的余弦值是

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 · 15 分

如图,四棱锥的底面ABCD平行四边形,,设中点,点在线段上且

(1)求证:平面

(2)设二面角的大小为,若的长。

正确答案

见解析

解析

(1)由

,所以以分别为轴建立坐标系如图。

,则 。

得:

解得:

所以。                    

所以,

设面的法向量为,则,取

因为,且,所以平面

(2)设面法向量为, 因为

所以,取 。                                  

,得

,所以。                            

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 · 15 分

平行四边形ABCD中,AB=2,AD=,且,以BD为折线,把折起,使平面,连AC。

(1)求异面直线AD与BC所成角大小;

(2)求二面角B-AC-D平面角的大小;

(3)求四面体ABCD外接球的体积。

正确答案

见解析

解析

中,,易得

在四面体ABCD中,以D为原点,DB为轴,DC为轴,过D垂直于平面BDC的射线为轴,建立如图空间直角坐标系。

则D(0,0,0),B(2,0,0),C(0,2,0),A(2,0,2)

(1)由于,设AD与BC所成角为,则

,即异面直线AD与BC所成角为

(2)设平面ABC的法向量为,而

得:,取 。

再设平面DAC的法向量为,而

得:,取

所以,所以二面角B-AC-D的大小是

(3)……由于均为直角三角形,故四面体ABCD的外接球球心在AD中点,

,所以球半径,得 。

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

已知椭圆:+=1(a>b>0)的长轴长为4,且过点()。

(1)求椭圆的方程;

(2)设A,B,M是椭圆上的三点,若=+,点N为线段AB的中点,C(﹣,0),D(,0),求证:|NC|+|ND|=2

正确答案

见解析。

解析

(1)由题意:2a=4,所以a=2,

∵橢圆:+=1过点(),

∴b2=1

∴所求椭圆方程为

(2)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),则

=+

∴M(

∵点N为线段AB的中点

∴N(

=

∴线段AB的中点N在椭圆

∵椭圆的两焦点为C(﹣,0),D(,0),

∴|NC|+|ND|=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 · 15 分

如图,在矩形中,分别为四边的中点,且都在坐标轴上,设.

(1)求直线的交点的轨迹的方程;

(2)过圆上一点作圆的切线与轨迹交于两点,若,试求出的值.

正确答案

见解析

解析

(1)设,由已知得

则直线的方程为,直线的方程为

消去即得的轨迹的方程为.

(2)方法一:由已知得,又,则

设直线代入

.

, 

到直线的距离为,故.

经检验当直线的斜率不存在时也满足. 

方法二:设,则,且可得直线的方程为

代入

,即

,故.

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 · 15 分

已知椭圆的右焦点在圆上,直线交椭圆于两点.

(1)求椭圆的方程;

(2)设点关于轴的对称点为,且直线轴交于点,试问的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由.

正确答案

见解析

解析

解:(1)由题设知,圆的圆心坐标是,半径是

故圆轴交与两点.

所以,在椭圆中,又

所以,(舍去,因为) .-

于是,椭圆的方程为

(2)因为

联立方程 

所以.

因为直线的方程为,令

,所以点.

 解法一:

.

当且仅当时等号成立.

的面积存在最大值.

(或: .

.

当且仅当时等号成立,此时.

的面积存在最大值为.-

解法二:

.

到直线的距离是

所以,

.-

.

当且仅当时等号成立,此时.

的面积存在最大值为.-

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,四棱锥中,底面是边长为2的正方形,,且

(1)求证:平面

(2)若为线段的中点,中点.求点到平面的距离。

正确答案

见解析。

解析

(1)证明:∵底面为正方形,

,又

平面

. ………………3分

同理,………………5分

平面。………………6分

(2)解:建立如图的空间直角坐标系

.

中点,

同理,

为平面的一个法向量,

.

,…………10分

∴点到平面的距离.…………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,四棱锥中,底面为平行四边形,⊥底面.

(1)证明:平面平面

(2)若二面角,求与平面所成角的正弦值。

正确答案

见解析

解析

(1)∵       ∴

又∵⊥底面       ∴

又∵           ∴平面

平面

∴平面平面    

(2)由(1)所证,平面

所以∠即为二面角P-BC-D的平面角,即∠

,所以                   

分别以轴、轴、轴建立空间直角坐标系。

所以,

设平面的法向量为,则

  可解得

与平面所成角的正弦值为  

知识点

空间几何体的结构特征
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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

某三棱锥的三视图如图所示,该三棱锥的体积是(  )

A

B4   

C2

D  

正确答案

B

解析

解:由三视图可知:该三棱锥的侧面PBC⊥底面ABC,PD⊥交线BC,AE⊥BC,且AE=3,PD=2,CD=3,DB=1,CE=EB=2。

∴VP﹣ABC===4。

故选B。

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

设直线与椭圆相交于两个不同的点,与轴相交于点,记为坐标原点。

(1)证明:

(2)若的面积取得最大值时的椭圆方程。

正确答案

见解析。

解析

(1)证明:由

代入消去

   ① ………………………… 3分

由直线l与椭圆相交于两个不同的点得

整理得,即 ………5分

(2)解:设由①,得

而点,  ∴

代入上式,得  ……………8分

于是,△OAB的面积

……………10分

其中,上式取等号的条件是 ……………………11分

可得

这两组值分别代入①,均可解出

∴△OAB的面积取得最大值的椭圆方程是……………13分

知识点

空间几何体的结构特征
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