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题型:简答题
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简答题

在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ABC=90°,AB=BC=1.

(1)求异面直线B1C1与AC所成角的大小;

(2)若该直三棱柱ABC-A1B1C1的体积为,求点A到平面A1BC的距离.

正确答案

(1)45°;(2).

试题分析:(1)求异面直线所成的角,关键是作出这两条直线所成的角,作法是利用平移思想(即作平行线),当然我们要充分利用图中已有的平行关系作图,如本题中有,就不需要另外作平行线了,还要注意的是异面直线所成的角不大于90°;(2)求点到平面的距离,一般要作出垂线段,求垂线段的长,即过点作平面的垂线,首先观察寻找原有图形中的垂直关系,发现可证平面⊥平面,因此我们只要在平面内作,垂足为,则可证为所要求的垂线段,其长即为要求的距离.另外由于点,平面所在的三棱锥的体积很容易求得,故也可用体积法求解.

试题解析:(1)∵BC∥B1C1

∴∠ACB为异面直线B1C1与AC所成角(或它的补角),(2分)

∵∠ABC=90°,AB=BC=1,

∴∠ACB=45°,

∴异面直线B1C1与AC所成角为45°.(4分)

(2)∵,三棱柱的体积.

,(2分)

⊥平面1,∴,

设点A到平面A1BC的距离为h,(4分)

三棱锥A1-ABC的体积V==三棱锥A-A1BC的体积V=,(6分)

.(8分)

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题型:简答题
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简答题

三棱柱ABC—A1B1C1中,侧棱与底面垂直,,                  ,分别是,的中点.     

(1)求直线MN与平面A1B1C所成的角;                    

  (2)在线段AC上是否存在一点E,使得二面角E-B1A1-C的余弦值       为?若存在,求出AE的长,若不存在,请说明理由.

正确答案

(1)900;(2)存在,AE=

(1)本题适合利用空间向量求解.要知道线面角的向量求法.

(2)利用向量的方法在线段AC上的一点E,就要用到向量共线的条件,表示出E的坐标,然后根据二面角的余弦值,确定E坐标中的参数的值,进而可求出AE的长.

解:(1)如图,以B1为原点建立空间直角坐标系B1-XYZ

则B1(0,0,0),C(0,2,2),A1(2,0,0),B(0,0,2),则M(1,0,2), A(2,0,2),(0,2,2) ,N(1,1,1)------------2分

=(0,2,2),(0,1,-1),=(2,0,0)

因为 ,且,--------4分

所以MN⊥平面A1B1C

即MN与平面A1B1C所成的角为90------------------5分

(2)设E(x,y,z),且=,    --------------6分

则(x-2,y,z-2)=(-2,2,0)

解得x=2-2,y=2,z=2,=(2-2,2,2) ---------7分

由(1)可知平面的法向量为(0,1,-1),设平面的法向量为

则可解得,     ----------------9分  

于是-------11分

由于点E在线段上,所以=,此时AE=    ----------12分

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题型:填空题
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填空题

已知空间点,且,则点A到的平面yoz的距是      .

正确答案

6或2

试题分析:由得,,∴,所以点A到的平面yoz的距离是6或2.

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题型:简答题
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简答题

在60°的二面角MaN内有一点PP到平面M、平面N的距离分别为1和2,求P点到直线a的距离.

正确答案

本题涉及点到平面的距离,点到直线的距离,二面角的平面角等概念,图中都没有表示,按怎样的顺序先后作出相应的图形是解决本题的关键.可以有不同的作法,下面仅以一个作法为例,说明这些概念的特点,分别作PAMM是垂足,PBNN是垂足,先作了两条垂线,找出P点到两个平面的距离,其余概念要通过推理得出:于是PAPB确定平面α,设αM=ACαN=BCca.由于PAM,则PAa,同理PBa,因此a⊥平面α,得aPC.这样,∠ACB是二面角的平面角,PCP点到直线a的距离,下面只要在四边形ACBP内,利用平面几何的知识在△PAB中求出AB,再在△ABC中利用正弦定理求外接圆直径2R,即为P点到直线a的距离,为

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题型:填空题
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填空题

如右图.M是棱长为2cm的正方体ABCD-A1B1C1D1的棱CC1的中点,沿正方体表面从点A到点M的最短路程是         cm.

正确答案

试题分析:由题意,若以为轴展开,则两点连成的线段所在的直角三角形的两直角边的长度分别为2,3,故两点之间的距离是;

若以以为轴展开,则两点连成的线段所在的直角三角形的两直角边的长度分别为1,4,故两点之间的距离是;

故沿正方体表面从点到点的最短路程是,

故答案为.

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简答题

给定空间直角坐标系,在x轴上找一点P,使它与点P0(4,1,2)的距离为

正确答案

设点P的坐标是(x,0,0),

由题意|P0P|=

=

∴(x-4)2=25.解得x=9或x=-1.

∴点P坐标为(9,0,0)或(-1,0,0).

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题型:填空题
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填空题

如果点P在z轴上,且满足|PO|=1(O是坐标原点),则点P到点A(1,1,1)的距离是   .

正确答案

试题分析:由题, 点P在z轴上,且满足|PO|=1(O是坐标原点),则P点坐标为(0,0,1)或者(0,0,-1), |PA|==或者|PA|==.

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题型:填空题
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填空题

已知点B是点A(2,-3,5)关于平面xOy的对称点,则AB=______.

正确答案

点A(2,-3,5)关于平面xOy的对称点的坐标(2,-3,-5),

由空间两点的距离公式可知:AB==10,

故答案为:10.

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题型:填空题
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填空题

在直角坐标系中,定义两点之间的“直角距离”为。现有下列命题:

①若P,Q是x轴上两点,则

②已知P(1,3),Q()(),则d(P,Q)为定值;

③原点O到直线上任一点P的直角距离d(O,P)的最小值为;

④设A(x,y)且,若点A是在过P(1,3)与Q(5,7)的直线上,且点A到点P与Q的“直角距离”之和等于8,那么满足条件的点A只有5个.

其中的真命题是.(写出所有真命题的序号)

正确答案

①②④

试题分析:对①由所给定义知,,故正确;

对②为定值,所以正确;

对③设,则.,即最小值为;故错;

④若点A是在线段PQ上,则满足点A到点P与Q的“直角距离”之和等于8,这样的整点有以下5个:

(1,3),(2,4),(3,5),(4,6),(5,7).若点A是在线段PQ或QP延长线上,点A到点P与Q的“直角距离”之和大于8.所以满足条件的点A只有5个.

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简答题

(本小题满分12分)已知函数,求函数图象上的点到

直线距离的最小值,并求出相应的点的坐标.

正确答案

解:设图象上的一点坐标为,则

,∴,即时,

此时,相应的点的坐标是

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题型:简答题
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简答题

在直角坐标系中,曲线的参数方程为为参数),若以直角坐标系xoy的原点为极点,OX为极轴,且长度单位相同,建立极坐标系,直线l的极坐标方程为 ρsin(θ+)="0," 求与直线l垂直且与曲线C相切的直线m的极坐标方程.

正确答案

.

试题分析:将直线和圆的方程化为直角坐标系下的方程,设,利用直线和圆相切求出直线,再将方程化为极坐标方程.

试题解析:            3分

,

直线相切,可得,           7分

直线的极坐标方程为

           10分

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题型:填空题
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填空题

在直角坐标系中,定义两点之间的“直角距离”为.现有下列命题:

①已知P (1,3),Q() (),则d(P,Q)为定值;

②原点O到直线上任一点P的直角距离d (O, P)的最小值为;

③若表示P、Q两点间的距离,那么

④设A(x,y)且,若点A是在过P (1,3)与Q(5,7)的直线上,且点A到点P与Q的“直角距离”之和等于8,那么满足条件的点A只有5个.

其中的真命题是               .(写出所有真命题的序号)

正确答案

①③④

试题分析:对①为定值,所以正确;

对②设,则.,即最小值为

对③由.

所以,即.所以正确.

④若点A是在线段PQ上,则满足点A到点P与Q的“直角距离”之和等于8,这样的整点有以下5个:

(1,3),(2,4),(3,5),(4,6),(5,7). 若点A是在线段PQ或QP延长线上,点A到点P与Q的“直角距离”之和大于8.所以满足条件的点A只有5个.

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填空题

已知△ABC的顶点为A(1,1,1),B(0,-1,3),C(3,2,3),则△ABC的面积是______.

正确答案

AB==3,AC==3,BC==2

故△ABC为等腰直角三角形,则△ABC的面积是 AB×AC=

故答案为:

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填空题

已知圆与圆,过动点分别作圆、圆的切线分别为切点),若,则的最小值是   

正确答案

试题分析:由于中,, ,所以全等,所以有,则在线段的垂直平分线上,根据可求得其垂直平分线为,因为表示两点间的距离,所以最小值就是的距离,利用点到直线的距离公式可求出最小值.

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题型:简答题
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简答题

如图,四边形PCBM是直角梯形,∠PCB=90°,PM∥BC,PM=1,BC=2.又AC=1,∠ACB=120°,AB⊥PC,直线AM与直线PC所成的角为60°.

(1)求证:PC⊥AC;

(2)求二面角M﹣AC﹣B的余弦值;

(3)求点B到平面MAC的距离.

正确答案

(1)详见解析;(2);(3)

试题分析:(1)先根据线面垂直的判定定理证PC⊥平面ABC,即可证得PC⊥AC。(2)用空间向量法求二面角。先过C作BC的垂线,建立空间直角坐标系,再求各点的坐标,和各向量的坐标,再根据向量垂直的数量积公式求面的法向量,但需注意两法向量所成的角和二面角相等或互补。(3)在(2)中已求出面的一个法向量,根据可求其距离。

试题解析:解:(1)证明:∵PC⊥BC,PC⊥AB,∴PC⊥平面ABC,∵∴PC⊥AC.      2分

(2)在平面ABC内,过C作BC的垂线,并建立空间直角坐标系如图所示.

设P(0,0,z),则

且z>0,∴,得z=1,∴

设平面MAC的一个法向量为=(x,y,1),则由

    ∴

平面ABC的一个法向量为

显然,二面角M﹣AC﹣B为锐二面角,∴二面角M﹣AC﹣B的余弦值为.    8分

(3)点B到平面MAC的距离.           12分

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