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题型:简答题
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简答题 · 14 分

已知,函数,记

(1)求函数的定义域及其零点;

(2)若关于的方程在区间内有解,求实数的取值范围。

正确答案

(1),函数的零点为(2)①若,则,方程有解②若,则,方程有解

解析

解析:(1)

,解得,所以函数的定义域为……2分

,则…(*)   ……3分

方程变为

,即……………………5分

解得,经检验是(*)的增根,所以方程(*)的解为

即函数的零点为.……6分

(2)

……8分

,设……9分

函数在区间上是减函数……………………11分

时,此时,所以………………12分

①若,则,方程有解…………………………13分

②若,则,方程有解.…………………………14分

知识点

直线与平面平行的判定与性质
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图,在六面体中,.求证:

(1)

(2).

正确答案

见解析

解析

证明:(1)取线段的中点,连结

因为

所以

平面,所以平面

平面

所以.

(2)因为

平面平面

所以平面

平面,平面平面

所以,同理得

所以

知识点

直线与平面平行的判定与性质
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,四棱锥中,的中点,,且.

(1)证明:

(2)证明:.

正确答案

见解析。

解析

证明:

(1)由,所以.            ……………………………3分

 ,所以.      ………………………………………………………………6分

(2)

中点,连结,则,且,……………………8分

   所以是平行四边形, …………9分

,且

所以.     ………………………………12分

知识点

直线与平面平行的判定与性质
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图,在四棱锥E-ABCD中,底面ABCD为正方形, AE⊥平面CDE,已知AE=3,DE=4。

(1)若F为DE的中点,求证:BE//平面ACF;

(2)求直线BE与平面ABCD所成角的正弦值。

正确答案

见解析。

解析

(1)设AC与BD相交于G,连结GF。

正方形ABCD,,又,

,2分

平面ACF,平面ACF,

平面ACF  3分

(2)解法一:过E点作EH⊥AD,垂足为H,连结BH1分

平面CDE,,又,,

平面ADE,,,平面ABCD,

所以是直线BE与平面ABCD所成的角,4分

Rt中,AE=3,DE=4,,

所以直线BE与平面ABCD所成角的正弦值为, 4分

解法二:平面CDE,,又,,

平面ADE, ,, Rt中,AE=3,DE=4,,即,

设直线BE与平面ABCD所成角为,

所以直线BE与平面ABCD所成角的正弦值为,4分

知识点

空间中直线与平面之间的位置关系直线与平面平行的判定与性质
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

,分别是椭圆的左、右焦点,过作倾斜角为的直线交椭圆,两点, 到直线的距离为,连结椭圆的四个顶点得到的菱形面积为.

(1)求椭圆的方程;

(2)过椭圆的左顶点作直线交椭圆于另一点.

(ⅰ)若点是线段垂直平分线上的一点,且满足,求实数的值;

(ⅱ)过作垂直于的直线交椭圆于另一点,当直线的斜率变化时,直线是否过轴上的一定点,若过定点,请给出证明,并求出该定点坐标;若不过定点,请说明理由。

正确答案

见解析。

解析

(1)设,的坐标分别为,其中

由题意得的方程为:

到直线的距离为,所以有,解得…………………1分

所以有……………………①

由题意知: ,即……②

联立①②解得:

所求椭圆的方程为           …………………………………………4分

(2)由(1)知:, 设

根据题意可知直线的斜率存在,可设直线斜率为,则直线的方程为

把它代入椭圆的方程,消去,整理得:

由韦达定理得,则,

,线段的中点坐标为………………6分

(ⅰ)当时, 则有,线段垂直平分线为

于是

,解得:   ……………………………………………8分

时, 则线段垂直平分线的方程为

因为点是线段垂直平分线的一点,

,得:,于是

,解得:

代入,解得:

综上, 满足条件的实数的值为      ………………………10分

(ⅱ)设,由题意知的斜率,直线的斜率为,则

 化简得:

∵此方程有一根为, 得,…………………………12分

,  则

所以的直线方程为

,则

所以直线轴上的一定点…………………………………………………14分

知识点

直线与平面平行的判定与性质
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题型:填空题
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填空题 · 5 分

设正四棱锥的侧棱长为1,则其体积的最大值为    。

正确答案

 

解析

法1  设正四棱锥的底面边长为,则体积,记,利用导数可求得当时,,此时

法2  设正四棱锥的侧棱与底面所成角为,则,    ,记,利用导数可求得当时,,此时

知识点

直线与平面平行的判定与性质
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,四棱锥中,的中点,,且.

(1)证明:

(2)证明:.

正确答案

见解析。

解析

(1)由,所以.            ……………3分

 ,所以.      ……………………………………………6分

(2)

中点,连结,则,且,………8分

   所以是平行四边形, …………9分

,且

所以.     …………………12分

知识点

直线与平面平行的判定与性质
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AC⊥BC,BC=BB1,D为AB的中点。

(1)求证:BC1⊥平面AB1C;

(2)求证:BC1∥平面A1CD。

正确答案

见解析。

解析

(1)∵三棱柱ABC﹣A1B1C1为直三棱柱

∴CC1⊥平面ABC;

又∵AC⊂平面ABC

∴CC1⊥AC

又∵AC⊥BC,CC1∩BC=C

∴AC⊥平面B1C1CB

又∵B1C⊂平面B1C1CB

∴B1C⊥AC

又∵BC=BB1

∴平面B1C1CB为正方形,

∴B1C⊥BC1,又∵B1C∩AC=C

∴BC1⊥平面AB1C;

(2)

连接BC1,连接AC1于E,连接DE,E是AC1中点,

D是AB中点,则DE∥BC1

又DE⊂面CA1D1,BC1⊄面CA1D1∴BC1∥面CA1D

知识点

直线与平面平行的判定与性质直线与平面垂直的判定与性质
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,在斜三棱柱   中,,侧面与底面ABC所成的二面角为120,E、F分别是棱的中点。

(1)求与底面ABC所成的角;

(2)证明EA1∥平面.

正确答案

见解析。

解析

(1)解:过作平面平面,垂足为,连接,并延长交于,连接,于是与底面所成的角,     ………….2分

因为,所以为的平分线

又因为,所以且为的中点

因此,由三垂线定理

因为,且,所以

于是为二面角的平面角,即……….4分

由于四边形为平行四边形,得

所以,与底面所成的角度为………………………….8分

(2) 证明:设的交点为,则点P为EG的中点,连结PF。

在平行四边形中,因为F是的中点,所以

而EP平面平面,所以平面…….12分

知识点

直线与平面平行的判定与性质线面角和二面角的求法
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图, 在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=3,BC=4,AA1=4,AB=5. 点D是AB的中点,

(1)求证:AC⊥BC1

(2)求证:AC 1//平面CDB1

(3)求异面直线 AC1与 B1C所成角的余弦值。

正确答案

见解析。

解析

(1)直三棱柱ABC-A1B1C1,底面三边长AC=3,BC=4,AB=5,

∴ AC⊥BC,

又因为 面ABC   

          AC⊥BC1

(2)

设CB1与C1B的交点为E,连结DE,∵ D是AB的中点,E是BC1的中点,∴ DE//AC1,

∵ DE平面CDB1,AC1平面CDB1,∴ AC1//平面CDB1;

(3)∵ DE//AC1,∴ ∠CED为AC1与B1C所成的角,

在△CED中,ED=AC 1=,CD=AB=,CE=CB1=2

∴ 异面直线 AC1与 B1C所成角的余弦值.

知识点

异面直线及其所成的角直线与平面平行的判定与性质直线与直线垂直的判定与性质
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,已知矩形所在平面与矩形所在平面垂直,=1,是线段的中点.

(1)求证:平面

(2)求多面体的表面积;

(3)求多面体的体积.

正确答案

见解析。

解析

(1)连接于点  ,连接 ,         …… 1分

在矩形中, 为中点, ,  ……… 3 分

,    

 平面.                            ………… 4分

(2)由题设和图形易知:

CE⊥面ABCD ,         …………… 5分

                ………… 6分

,

……………8分

.                  ……………9分

(3)过点在面内作垂直于,则

的大小为四棱锥-的高,==,              ………11分

= .                           ……………………12分

知识点

组合几何体的面积、体积问题直线与平面平行的判定与性质平面与平面垂直的判定与性质
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,在四棱锥P—ABCD中,底面ABCD是正方形,PD⊥底面ABCD,M、N分别为PA、BC的中点,且PD=AD

(1)求证:MN//平面PCD;

(2)求证:平面PAC⊥平面PBD;

正确答案

见解析。

解析

(1)

取AD中点E,连接ME,NE. www.zxxk.com

由已知M,N分别是PA,BC的中点.

∴ME//PD,NE//CD……………………………………2分

又ME,平面MNE..

所以,平面MNE//平面PCD.…………………………4分

MN平面MNE

所以,MN//平面PCD………………………………6分

(2)因为四边形ABCD为正方形.

所以AC⊥BD.

又PD⊥平面ABCD.AC平面ABCD所以PD⊥AC.……………………………8分

又BDPD=D.

所以AC⊥平面PBD.………………………………………………………………10分

AC平面PAC

所以平面PAC⊥平面PBD…………………………………………………………12分

知识点

直线与平面平行的判定与性质直线与平面垂直的判定与性质平面与平面垂直的判定与性质
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图,在三棱锥中,分别为棱的中点,已知

(1)求证:直线PA∥平面DEF;

(2)平面BDE⊥平面ABC。

正确答案

见解析。

解析

(1)∵中点   ∴DE∥PA

平面DEF,DE平面DEF    ∴PA∥平面DEF

(2)∵中点   ∴

中点   ∴

    ∴,∴DE⊥EF

,∴

   ∴DE⊥平面ABC

∵DE平面BDE,   ∴平面BDE⊥平面ABC。

知识点

直线与平面平行的判定与性质平面与平面垂直的判定与性质
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,四棱锥P—ABCD中,PD⊥平面ABCD,底面ABCD为矩形,PD=DC=4,AD=2,E为PC的中点.

(1)求证:AD⊥PC;

(2)求三棱锥P-ADE的体积;

(3)在线段AC上是否存在一点M,使得PA//平面EDM,若存在,求出AM的长;若不存在,请说明理由.

正确答案

见解析。

解析

(1)证明:因为PD⊥平面ABCD.

所以PD⊥AD.

又因为ABCD是矩形,

所以AD⊥CD.…………………………………………………………………2分

因为

所以AD⊥平面PCD.

又因为平面PCD,

所以AD⊥PC.………………………………4分

(2)解:因为AD⊥平面PCD,VP-ADE=VA-PDE,…………………………………6分

所以AD是三棱锥A—PDE的高.

因为E为PC的中点,且PD=DC=4,

所以

又AD=2,

所以………………………………8分

(3)

取AC中点M,连结EM、DM,

因为E为PC的中点,M是AC的中点,

所以EM//PA,

又因为EM平面EDM,PA平面EDM,

所以PA//平面EDM.…………………………………………………………10分

所以

即在AC边上存在一点M,使得PA//平面EDM,AM的长为.………12分

知识点

棱柱、棱锥、棱台的体积直线与平面平行的判定与性质直线与直线垂直的判定与性质直线与平面垂直的判定与性质
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,矩形ABCD中,平面上的点,且.

(1)求证:平面平面

(2)求证:平面平面

(3)求三棱锥的体积。

正确答案

见解析。

解析

(1)证明:∵AD平面ABE,AD//BC

∴BC平面ABE,……………………………………………………2分

则AEBC.又∵BF平面ACE,则AEBF.

∴AE平面BCE.…………………………………………………4分

(2)证明:依题意可知:G是AC中点。

∵BF平面ACE,则CEBF,而BC=BE.

∴F是AC中点.……………………………………………………………………………6分

AEC中,FG//AE,∴AE//平面BFD.…………………………………………………8分

(3)解法一:∵AE//平面BFD,∴AE//FG,

而AE平面BCE.∴FG平面BCE,

∴FG平面BCF.

∵G是AC中点,∴F是CE中点。

∴FG//AE且FG=AE=1.

BF平面ACE,∴BFCE.…………………………………………………………………10分

∴Rt中,BF=CF=CE=

.

.……………………………………………………12分

解法二:.……………………12分

知识点

棱柱、棱锥、棱台的体积直线与平面平行的判定与性质直线与平面垂直的判定与性质
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