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1
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

如图,在△ABC中,AB=3,AC=5,若O为△ABC的外心,则的值是((  )

A4

B8

C6

D6

正确答案

B

解析

由于O为△ABC的外心,所以..。所以.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

从装有2只红球,2只白球和1只黑球的袋中逐一取球,已知每只球被抽取的可能性相同。

(1)若抽取后又放回,抽3次,①分别求恰2次为红球的概率及抽全三种颜色球的概率;②求抽到红球次数的数学期望。

(2)若抽取后不放回,抽完红球所需次数为的分布列及期望。

正确答案

见解析。

解析

(1)抽1次得到红球的概率为,得白球的概率为得黑球的概率为

① 所以恰2次为红色球的概率为 …………2分

抽全三种颜色的概率        …………4分

~B(3,),                       …………6分

(2)的可能取值为2,3,4,5    ,,…………8分

  ……10分

即分布列为:

…………11分

…………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 · 13 分

如图,在正三棱柱中,,的延长线上一点,过 三点的平面交,交

(1)求证:平面

(2)当平面平面时,求三棱台的体积.

正确答案

见解析。

解析

(1)因为在平面外,

所以平面

是平面与平面的交线,所以

; 

在平面外,所以∥平面

(2)解法一:取中点中点则由在同一平面上,并且由而与(1)同理可证平行于平面与平面的交线,因此,也垂直于该交线,但平面平面,所以平面

于是,

,则

从而

解法二:如图,取中点中点.  以为原点,为轴、为轴、为轴建立空间直角坐标系.

则在平面中,,向量

设平面的法向量,则由

在平面中,,向量

设平面的法向量,由,得

平面平面,即

,∴

从而 

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

某几何体的三视图如图所示,其中正视图由直径为2的半圆和等边三角形构成,则该几何体的体积为(     )。

A

B

C

D

正确答案

C

解析

由三视图知,该几何体由半球和正四棱锥组成,其中正四棱锥底面边长为,高为,所以该几何体体积为,选C.

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

如图所示,在边长为的正方形中,点在线段上,且,作//,分别交于点,作//,分别交于点,将该正方形沿折叠,使得重合,构成如图所示的三棱柱

(1)求证:平面

(2)若点E为四边形BCQP内一动点,且二面角E-AP-Q的余弦值为,求|BE|的最小值.

正确答案

(1)参考解析;(2)

解析

(1)依题意可得.即翻折后的.所以由.可得.又因为,所以可得:平面.

(2)依题意建立空间直角坐标系,由平面APQ写出其法向量.假设点E(m,n,0),根据平面APE写出其法向量.再由二面角E-AP-Q的余弦值为,可得到关于m,n的方程m+2n-6=0.再由点B到直线的距离公式即可得到结论.

(1)在正方形中,因为

所以三棱柱的底面三角形的边

因为,所以,所以

因为四边形为正方形,,所以,而

所以平面。----------- 4分

(2)因为,,两两互相垂直,以为原点,建立如图所示的空间直角坐标系

所以

设平面的一个法向量为

则由,即

,所以

设点E(m,n,0),

.由得:m+2n-6=0

所以|BE|的最小值为点B到线段: m+2n-6=0 的距离------- 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 · 13 分

如图,四面体ABCD中,O、E分别是BD、BC的中点,      

(1)求证:平面BCD;

(2)求异面直线AB与CD所成角的大小;

(3)求点E到平面ACD的距离。

正确答案

见解析。

解析

(1)证明:连结OC

中,由已知可得

          

        平面

(2)解:取AC的中点M,连结OM、ME、OE,由E为BC的中点知

直线OE与EM所成的锐角就是异面直线AB与CD所成的角

中,

是直角斜边AC上的中线,      

异面直线AB与CD所成角的大小为

(3)解:设点E到平面ACD的距离为

       在中,

        而

      点E到平面ACD的距离为

方法二:

(1)同方法一。

(2)解:以O为原点,如图建立空间直角坐标系,则

异面直线AB与CD所成角的大小为

(3)解:设平面ACD的法向量为则      

是平面ACD的一个法向量。

     点E到平面ACD的距离

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

直线在区间上截曲线所得的弦长相等且不为零,则下列描述正确的是(  )

A

B

C

D

正确答案

D

解析

    所以刚好为一个周期区间,由函数的周期性可设直线y=5在点 , 截曲线的弦长与直线y=-1在点截曲线的弦长相等可得到方程  解得n=2.又直线y=5截曲线的弦长与直线y=-1截曲线的弦长相等且不为0,则可得m>3.故选D

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 · 4 分

已知一个几何体是由上下两部分构成的组合体,其三视图如右图所示,若图中圆的半径为1,等腰三角形的腰长为,则该几何体的体积是          。

正确答案

解析

由三视图可得原图形是由三菱锥和半球组成的几何体,由题可得半球的体积为    三菱锥的体积为 所以该几何体的体积为

+=

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,直角梯形中,分别为边上的点,且,将四边形沿折起成如图2的位置,使

(1)求证:平面

(2)求平面与平面所成锐角的余弦值。

正确答案

见解析。

解析

(1)取DE中点G,连接FG,AG,CG.

CFDG,所以FG∥CD

CGAB, ,所以AG∥BC.  所以 平面AFG∥平面CBD

所以 AF∥平面CBD

(另法:取BD中点M,设AFJ交BE于N,连CM,MN,证明CM平行FN)

(2)如图以中点为原点,轴建立如图所示的空间直角坐标系,则

所以的中点坐标为因为,所以

易知是平面的一个法向量,

设平面的一个法向量为

所以面与面所成角的余弦值为

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 · 13 分

如图,在三棱锥中,底面的中点,的中点,.

(1)求证:平面

(2)求与平面成角的正弦值;

(3)设点在线段上,且平面

求实数的值.

正确答案

见解析。

解析

(1)证明:因为 底面底面

所以 ,                                 ………… 1分

又因为 , 所以 平面,………… 2分

又因为 平面,    所以 .           ……… 3分

因为 中点,所以

又因为 ,所以 平面.   …………… 5分

(2)解:在平面中,过点

因为 平面,所以 平面

底面,得两两垂直,

所以以为原点,所在直线分别为x轴,y轴,z轴如图建立空间直角坐标系,则

设平面的法向量为,   因为

 得      令,得.………… 7分

与平面成角为,   因为

所以

.  …… 9分

(3)解:因为 ,     所以

又因为 ,所以 . … 11分

因为 平面,平面的法向量

所以 ,         解得 .             ……… 13分

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

已知为坐标原点,直线与圆分别交于两点,若,则实数的值为(     )。

A

B

C

D1

正确答案

C

解析

方法1,设,将直线方程代入圆的方程得

,则

,即,即,选C.

方法2,,即,问题等价于圆心到直线的距离等于半径的一半,即,故,选C

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

已知分别是平面内互相垂直的两个单位向量,设向量的夹角分别为,则的值等于________。

正确答案

1

解析

因为,所以,填

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

如图,在三棱柱中,侧棱底面是棱的中点,的延长线与的延长线的交点。

(1)求证:平面 ;
(2)求二面角的平面角的余弦值;
(3)在直线上是否存在一点,使得平面,若存在,求出点坐标,若不存在请说明理由。

正确答案

见解析。

解析

本小题主要考查直线与平面平行,二面角等基础知识;考查空间想象能力,运算能力和推理论证能力;考查数形结合思想,化归与转化思想等,满分13分。

(1)证明:连接,设,连接

因为

所以,所以

又因为,所以

平面平面,所以平面。       ……4分

(2)如图,以为原点,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,则由已知得,设平面的一个法向量为

 则,得

为平面的一个法向量,

所以

故二面角的平面角的余弦值为。                ……8分

(3)设存在,使得平面,且

,由平面知, 也是平面的法向量,这样共线,于是有成立,但此方程关于λ无解。

故在直线上不存在一点,使得平面。     ……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

如图,在直三棱柱中,分别为

的中点,四边形是边长为的正方形。

(1)求证:平面

(2)求二面角的余弦值。

正确答案

见解析

解析

(1)证明:在直三棱柱中,

平面,又平面,  所以

因为中点, 所以,又

所以平面

平面,所以

因为四边形为正方形,分别为的中点,

所以

所以

所以,又

所以平面,       

(2)解:如图,以的中点为原点,建立空间直角坐标系,  则

由(2)知平面,所以为平面的一个法向量。

为平面的一个法向量,

可得

,则

所以,从而

因为二面角为锐角,

所以二面角的余弦值为

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,的外接圆⊙的半径为,CD圆O所在的平面,BE//CD,CD=4,BC=2,且BE=1,

(1)求证:平面ADC平面BCDE;

(2)试问线段DE上是否存在点M,使得直线AM与平面ACD所成角的正弦值为?若存在,确定点M的位置,若不存在,请说明理由。

正确答案

见解析。

解析

(1)∵CD ⊥平面ABC,BE//CD∴ BE⊥平面ABC,∴BE⊥AB  

  ∵BE=1   ∴ 

从而   

∵⊙的半径为,∴AB是直径,∴AC⊥BC

又∵CD ⊥平面ABC,∴CD⊥BC,故BC⊥平面ACD

平面BCDE,∴平面ADC平面BCDE  

(2)方法一:

假设点M存在,过点M作MN⊥CD于N,连结AN,作MF⊥CB于F,连结AF

∵平面ADC平面BCDE,∴MN⊥平面ACD,∴∠MAN为MA与平面ACD所成的角

设MN=x,计算易得,DN=,MF=  

   解得:(舍去)

,从而满足条件的点存在,且    

方法二:建立如图所示空间直角坐标系C—xyz,则:A(4,0,0),B(0,2,0),D(0,0,4),E(0,2,1),O(0,0,0),则  

易知平面ABC的法向量为,假设M点存在,设,则, 再设,即,从而

设直线BM与平面ABD所成的角为,则:

解得, 其中应舍去,而故满足条件的点M存在,且点M的坐标为

知识点

空间几何体的结构特征
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