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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

已知全集U=Z,集合A={0,1},B={-1,0,1,2},则图中阴影部分所表示的集合为

A{-l,2}

B{1,0}

C{0,1}

D{1,2}

正确答案

A

解析

知识点

空间图形的公理
1
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

若函数在其定义域的一个子区间内存在最小值,则实数k 的取值范围是(      )。

A

B

C

D

正确答案

B

解析

因为定义域为,又,由,得.

据题意,,解得

知识点

空间图形的公理
1
题型:简答题
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简答题 · 10 分

如图,在△ABC中,D是AC的中点,E是BD的中点,AE的延长线交BC于F。

(1)求的值;

(2)若△BEF的面积为S1,四边形CDEF的面积为S2,求S1:S2的值。

正确答案

见解析。

解析

(1)过D点作DG∥BC,并交AF于G点,则易根据E是BD的中点,可得,△BEF≌△DEG,由全等三角形的性质可将BF:FC转化为DG:FC,再由平行线分线段成比例定理即可得到答案。

(2)△BEF以BF为底,△BDC以BC为底,由(I)的结论,我们可以求出两个三角形的底边长之比,及高之比,进而求出△BEF的面积S1,四边形CDEF的面积S2的比值。

解:(1)过D点作DG∥BC,并交AF于G点,∵E是BD的中点,∴BE=DE,

又∵∠EBF=∠EDG,∠BEF=∠DEG,∴△BEF≌△DEG,则BF=DG,∴BF:FC=DG:FC,

又∵D是AC的中点,则DG:FC=1:2,则BF:FC=1:2;即(5分)

(2)若△BEF以BF为底,△BDC以BC为底,则由(1)知BF:BC=1:3,

又由BE:BD=1:2可知h1:h2=1:2,其中h1、h2分别为△BEF和△BDC的高,

,则S1:S2=1:5.(10分)

知识点

空间图形的公理
1
题型:填空题
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填空题 · 5 分

中,角A、B、C所对的边分别为,若,则          .[来源:学§科§网]

正确答案

4

解析

知识点

空间图形的公理
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

64个正数排成8行8列,如右图所示:

其中 表示第i行第j列的数。已知每一行中的数依次都成等差数列;每一列中的数依次都成等比数列,且公比均为q:

(1)求的值:

(2)记第n行各项之和为),数列满足                             (m为非零常数),,求的取值范围;

(3)对(2)中, 记,设,求数列中最大项的项数。

正确答案

见解析。

解析

(1)因为,  所以.

成等差数列,

所以.                                     

(2)由(1)得,第一行所成等差数列公差为

所以.

因为   .

所以,

所以.                            

因为

所以.

整理得.

 ,所以

所以是等差数列.                                     

.

因为

所以.

所以.

所以

所以.

所以的取值范围是 .               

(3)因为是一个正项递减数列,

所以当,当.(

所以中最大项满足      

解得.

,且,

所以,即中最大项的项数为

知识点

空间图形的公理
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图,在四棱锥中,底面是矩形,平面的中点。

(1)求三棱锥的体积;

(2)求异面直线所成的角(结果用反三角函数值表示)。

正确答案

见解析

解析

(1)依题意,平面,底面是矩形,高,     (2分)

                 (4分)

.              (7分)

(2)∵,所以或其补角为异面直线所成的角,(2分)

又∵平面,∴,又,∴,∴,

于是在中,,    (4分)

,                                    (6分)[来源:学|科|网Z|X|X|K]

∴异面直线所成的角是(或).        (7分)

知识点

空间图形的公理
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

图1是某种称为“凹槽”的机械部件的示意图,图2是凹槽的横截面(阴影部分)示意图,其中四边形ABCD是矩形,弧CmD是半圆,凹槽的横截面的周长为4.已知凹槽的强度与横截面的面积成正比,比例系数为,设AB=2x,BC=y。

(1)写出y关于x函数表达式,并指出x的取值范围;

(2)求当x取何值时,凹槽的强度最大。

正确答案

见解析。

解析

(1)易知半圆CmD的半径为x,故半圆CmD的弧长为πx。

所以4=2x+2y+πx,

依题意知:0<x<y

所以,),

(2)依题意,设凹槽的强度为T,横截面的面积为S,则有

=

=

=

因为

所以,当时,凹槽的强度最大,

答:当时,凹槽的强度最大。

知识点

空间图形的公理
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图所示,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是边长为2的菱形,Q是棱上的动点。

(1)若Q是PA的中点,求证:PC//平面BDQ;

(2)若PB=PD,求证:BD⊥CQ;

(3)在(2)的条件下,若PA=PC,PB=3,∠ABC=60º,求四棱锥P-ABCD的体积。

正确答案

见解析

解析

(1)连结AC,交BD于O。

因为 底面ABCD为菱形,

所以 O为AC中点。

因为 Q是PA的中点,

所以 OQ// PC,

因为OQ平面BDQ,PC平面BDQ,

所以PC//平面BDQ。  ……………………5分

(2)因为 底面ABCD为菱形,

所以 AC⊥BD,O为BD中点。

因为 PB=PD,

所以 PO⊥BD。

因为 PO∩BD =O,

所以 BD ⊥平面PAC,因为 CQ平面PAC,

所以 BD⊥CQ。  ……………………10分

(3)因为 PA=PC,

所以 △PAC为等腰三角形 。

因为  O为AC中点,

所以 PO⊥AC。

由(2)知 PO⊥BD,且AC∩BD =O,

所以 PO⊥平面ABCD,即PO为四棱锥P-ABCD的高。

因为四边形是边长为2的菱形,且∠ABC=60º,

所以BO=

所以PO=

所以 ,即。         ……………………14分

知识点

空间图形的公理
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

矩形的边长的中点。

(1)求异面直线所成的角的大小;

(2)求四棱锥的侧面积。

正确答案

(1)(2)

解析

解析:(1)取的中点,连

的大小等于异面直线所成的角或其补角的大小,……2分

平面是矩形,得,………………5分

异面直线所成的角的大小等于,………………6分

(2)平面

平面

…………………………9分

,由,得,同理,又,由勾股定理逆定理得.四棱锥的侧面积为,………………12分

知识点

空间图形的公理
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图,在四棱锥P‐ABCD中,四边形ABCD为正方形,PA⊥平面ABCD,E为PD

的中点,求证:

(1)PB∥平面AEC;

(2)平面PCD⊥平面PAD。

正确答案

见解析

解析

(1)证明:连结于点,连结

因为中点,中点,

所以

因为平面平面

所以平面

(2)证明:因为平面平面,所以

因为在正方形

所以平面。 

又因为平面,所以平面平面

知识点

空间图形的公理
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图,在三棱柱中,各个侧面均是边长为的正方形,为线段的中点。

(1)求证:⊥平面

(2)求证:直线∥平面

(3)设为线段上任意一点,在内的平面区域(包括边界)是否存在点,使,并说明理由。

正确答案

见解析

解析

(1)证明:因为三棱柱的侧面是正方形,

所以,.

所以底面

因为底面,所以

由已知可得,底面为正三角形。

因为中点,所以

因为,所以平面。             ……… 5分

(2)证明:如图,连接于点,连接

显然点的中点。

因为中点, 所以

又因为平面平面

所以直线平面。                               ……… 10分

(3)在内的平面区域(包括边界)存在一点,使

此时点是在线段上. 证明如下:

交线段

由(1)可知平面,而平面

所以

,所以平面

平面,所以。 ……… 14分

知识点

空间图形的公理
1
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

设m、n是两条不同的直线,是两个不同的平面,以下命题正确的是 (    )

A

B

C

D

正确答案

D

解析

举反例否定A、B、C

排除A、B、C

或直接据D推断,选“D”。

知识点

空间图形的公理
1
题型:简答题
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简答题 · 13 分

如图,在直三棱柱ABC-中 ,AB=BC=B,点E、F分别是棱AB、BC上的动点,且AE=BF。

(1)求证:

(2)当三棱锥的体积取得最大值时,求所成角的余弦值。

正确答案

见解析

解析

解析:(1)证明:连由题设知侧面为正方形   

 (6分)

另证:建立空间直角坐标系,证明  (略)

(2)设AE=,则

当且仅当时取等号,此时E、F分别是AB与BC的中点 (8分)

的中点M连EF、FM,则EF

为平行四边形      

所成的角就是,连 (10分)

中,

根据余弦定理得 (13分)

知识点

空间图形的公理
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题型:填空题
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填空题 · 12 分

如图,在底面为直角梯形的四棱锥P-ABCD中AD∥BC,∠ABC=90°PD⊥平面ABCD,AD=1,AB= ,BC=4。
(1)求证:BD⊥PC;
(2)求直线AB与平面PDC所成的角;
(3)在线段PC上是否存在一点E,使得DE∥平面PAB?若存在,确定点E的位置;若不存在,请说明理由。

正确答案

见解析

解析

(1)证明:在直角△ABD中,AD=1,AB=,所以BD=2

∴∠ABD=30°
∴∠DBC=60°
在△DBC中,CD2=BD2+BC2-2BD×BC×cos60°=4+16-2×2×4×=12
∴BC2=CD2+BD2
∴BD⊥CD
∵PD⊥平面ABCD,BD⊂平面ABCD
∴PD⊥BD
∵PD∩CD=D
∴BD⊥平面PCD
∵PC⊂平面PCD
∴BD⊥PC;

(2)解:∵PD⊥平面ABCD,PD⊂平面ABCD。
∴平面PDC⊥平面ABCD。
过D作DF∥AB交BC于F,过点F作FG⊥CD交CD于G,则∠FDG为直线AB与平面PDC所成的角。
在Rt△DFC中,∠DFC=90°,DF=,CF=3,
∴tan∠FDG=,∴∠FDG=60°。
即直线AB与平面PDC所成角为60°。

(3)解:存在,且满足
连接EF,∵DF∥AB,∴DF∥平面PAB。
又∵DE∥平面PAB,DE∩DF=D
∴平面DEF∥平面PAB,
∵EF⊂平面DEF,∴EF∥AB。
又∵AD=1,BC=4,BF=1

知识点

空间图形的公理
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,在Rt△AOB中,∠OAB= ,斜边AB=4。Rt△AOC可以通过Rt△AOB以直线AO为轴旋转得到,且二面角B-AO-C为直二面角。D是AB的中点。
(1)求证:平面COD⊥平面AOB;
(2)求异面直线AO与CD所成角的大小。

(3)求CD与平面所AOB所成角的最大值.

正确答案

见解析

解析

(1)∵Rt△AOC可以通过Rt△AOB以直线AO为轴旋转得到
∴CO⊥AO,BO⊥AO
又∵二面角B-AO-C是直二面角
∴∠BOC是二面角B-AO-C的平面角
∴∠BOC=90°
∴CO⊥BO,又AO∩BO=O
∴CO⊥平面AOB
∵CO平面COD
∴平面COD⊥平面AOB

(2)作DE⊥OB,垂足为E,连接CE,所以DE∥AO
∴∠CDE是异面直线AO与CD所成的角。
在 Rt△COE中,CO=BO=2,OE=BO=1
∴CE=,又∵DE=AO=

∴CD=∴在Rt△CDE中,

cos∠CDE=

∴异面直线AO与CD所成角为arcos

(3)由(I)知,CO⊥平面AOB(这是保证),∴∠CDO是CD与平面AOB所成的角,且tan∠CDO==显然,当OD最小时,∠CDO最大;.这时,OD⊥AB,垂足为D,在三角形AOB中,,

,tanCDO=

∴CD与平面AOB所成最大角的正切值为

知识点

空间图形的公理
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