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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

某几何体的三视图如右图所示,其中正视图是腰长为2的等腰三角形,侧视图是半径为1的半圆,该几何体的体积为

A

B

C

D

正确答案

B

解析

由三视图可知该几何体是圆锥沿轴截面截成两部分,然后把截面放在平面上,底面相对接的图形(如图),圆锥的底面半径为1,母线长为2,故圆锥的高,易知该几何体的体积就是整个圆锥体的体积,即

知识点

空间几何体的结构特征
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题型:填空题
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填空题 · 5 分

若非零向量满足,则的夹角为______。

正确答案

解析

由题意得,所以,所以的夹角为

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 · 12 分

如图甲,△ABC是边长为6的等边三角形,E,D分别为AB,AC靠近B,C的三等分点,点G为BC边的中点,线段AG交线段ED于点F,将△AED沿ED翻折,使平面AED⊥平面BCDE,连接AB,AC,AG,形成如图乙所示的几何体,

 

(1)求证:BC⊥平面AFG;

(2)求二面角的余弦值。

正确答案

见解析。

解析

(1)在图甲中,由△ABC是等边三角形,E,D分别为AB,AC的三等分点,点G为BC边的中点,

易知DE⊥AF,DE⊥GF,DE//BC,(2分)

在图乙中,因为DE⊥AF,DE⊥GF,AFFG=F,所以DE⊥平面AFG。

又DE//BC,所以BC⊥平面AFG,(4分)

(2)因为平面AED⊥平面BCDE,平面AED平面BCDE=DE,DE⊥AF,DE⊥GF,

所以FA,FD,FG两两垂直。

以点F为坐标原点,分别以FG,FD,FA所在的直线为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,则

所以0),(6分)

设平面ABE的一个法向量为

,即

,则,则,(8分)

显然为平面ADE的一个法向量,

所以,(10分)

又由图知二面角为钝角,所以二面角的余弦值为,(12分)

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

如图放置的边长为2的正方形PABC沿轴滚动,设顶点的轨迹方程是,则在其两个相邻零点间的图象与轴所围成的区域的面积为______。

正确答案

4

解析

由于本题是求两个相邻零点问的图象与轴所围成的区域的面积,所以为了简便,可以直接将P点移到原点,开始运动,如图所示,当P点第一次回到轴时经过的曲线是三段相连的圆弧,它与轴围成的区域面积为

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

已知向量,且满足,则实数_______。

正确答案

解析

,得,因为,所以,即,解得

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 · 14 分

如图6,已知动圆过定点且与轴相切,点关于圆心的对称点为,动点的轨迹为

(1)求曲线的方程;

(2)设是曲线上的一个定点,过点任意作两条倾斜角互补的直线,分别与曲线相交于另外两点

① 证明:直线的斜率为定值;

② 记曲线位于两点之间的那一段为,若点上,且点到直线的距离最大,求点的坐标。

正确答案

见解析。

解析

(1)(法1)设,因为点在圆上,

且点关于圆心的对称点为

所以,              

且圆的直径为

由题意,动圆轴相切,

所以,两边平方整理得:

所以曲线的方程为。            

(法2)因为动圆过定点且与轴相切,所以动圆轴上方,

连结,因为点关于圆心的对称点为,所以为圆的直径。

过点轴,垂足为,过点轴,垂足为(如图6-1)。

在直角梯形中,

即动点到定点的距离比到轴的距离大1。 

又动点位于轴的上方(包括轴上),

所以动点到定点的距离与到定直线的距离相等。

故动点的轨迹是以点为焦点,以直线为准线的抛物线。

所以曲线的方程为。             …

(2)①(法1)由题意,直线的斜率存在且不为零,如图6-2。

设直线的斜率为),则直线的斜率为。 

因为是曲线上的点,

所以,直线的方程为

解之得

所以点的坐标为

替换,得点的坐标为。     

所以直线的斜率为定值,

(法2)因为是曲线上的点,所以

又点在曲线上,所以可设,   

而直线的倾斜角互补,

所以它们的斜率互为相反数,即,整理得。   

所以直线的斜率为定值。    

②(法1)由①可知,

,所以直线的方程为

整理得。                    

设点在曲线段上,因为两点的横坐标分别为

所以点的横坐标之间,即

所以,从而

到直线的距离

。 

时,

注意到,所以点在曲线段上。

所以,点的坐标是。 

(法2)由①可知,,结合图6-3可知,

若点在曲线段上,且点到直线的距离最大,

则曲线在点处的切线。   

,由方程组

消去,得

令△,整理,得

代入方程组,解得

所以,点的坐标是。 

(法3)因为抛物线关于轴对称,

由图6-4可知,当直线的倾斜角大于且趋近于时,直线的倾斜角小于且趋近于,即当直线的斜率大于0且趋近于0时,直线的斜率小于0且趋近于0。

从而两点趋近于点关于轴的对称点。 

由抛物线的方程和①的结论,

所以抛物线以点为切点的切线

所以曲线段上到直线的距离最大的点就是点

即点、点重合。

所以,点的坐标是。 

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

已知三棱锥的俯视图与侧视图如图所示,俯视图是边长为2的正三角形,侧视图是有一直角边为2的直角三角形,则该三棱锥的正视图可能为

A

B

C

D

正确答案

C

解析

由于空间几何体的正视图和侧视图“高平齐”,故正视图的高一定是2,由于正视图和俯视图“长对正”,故正视图的底面边长为2,又根据侧视图可知这个空间几何体最前面的面垂直于底面,这个面遮住了后面的一个侧棱,综上可知,这个空间几何体的正视图可能是C。

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

设两个向量,其中为实数,若,则的取值范围是

A

B[4,8]

C

D

正确答案

A

解析

根据已知条件得,又,所以,于是,即,故,即,解得,故,故选A。

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

一个几何体的三视图如图所示,其正视图和侧视图都是底边长分别为2和4,腰长为4的等腰梯形,则该几何体的侧面积是

A

B

C

D

正确答案

B

解析

结合三视图可知该几何体是一个圆台,其上,下底面的半径分别为2,1,其直观图如图所示,则该几何的侧面积

知识点

空间几何体的结构特征
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题型:填空题
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填空题 · 4 分

由直线,曲线以及轴围成的封闭图形的面积为________。

正确答案

解析

,解得直线和曲线的交点坐标是(1,1),结合图形可知,由直线,曲线以及轴围成的封闭图形的面积为

知识点

空间几何体的结构特征
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