題目列表(包括答案和解析)
已知直三棱柱中, , , 是和的交點, 若.
(1)求的長; (2)求點到平面的距離;
(3)求二面角的平面角的正弦值的大小.
【解析】本試題主要考查了距離和角的求解運用。第一問中,利用ACCA為正方形, AC=3
第二問中,利用面BBCC內(nèi)作CDBC, 則CD就是點C平面ABC的距離CD=,第三問中,利用三垂線定理作二面角的平面角,然后利用直角三角形求解得到其正弦值為
解法一: (1)連AC交AC于E, 易證ACCA為正方形, AC=3 …………… 5分
(2)在面BBCC內(nèi)作CDBC, 則CD就是點C平面ABC的距離CD= … 8分
(3) 易得AC面ACB, 過E作EHAB于H, 連HC, 則HCAB
CHE為二面角C-AB-C的平面角. ……… 9分
sinCHE=二面角C-AB-C的平面角的正弦大小為 ……… 12分
解法二: (1)分別以直線CB、CC、CA為x、y為軸建立空間直角坐標系, 設|CA|=h, 則C(0, 0, 0), B(4, 0, 0), B(4, -3, 0), C(0, -3, 0), A(0, 0, h), A(0, -3, h), G(2, -, -) ……………………… 3分
=(2, -, -), =(0, -3, -h(huán)) ……… 4分
·=0, h=3
(2)設平面ABC得法向量=(a, b, c),則可求得=(3, 4, 0) (令a=3)
點A到平面ABC的距離為H=||=……… 8分
(3) 設平面ABC的法向量為=(x, y, z),則可求得=(0, 1, 1) (令z=1)
二面角C-AB-C的大小滿足cos== ……… 11分
二面角C-AB-C的平面角的正弦大小為
一、選擇題(本大題共10小題,每小題5分,共50分,每題只有一個正確選項)
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
B
A
D
B
D
A
C
D
二、填空題(本大題共有5小題,每小題4分,共20分)
11. (1,0) 12. 1/2 13./9 14. (-1/4,1) 15.
三、解答題(本大題共有5小題,滿分50分,解答應寫出文字說明證明過程或演算步驟)
16.(本小題滿分8分)
解: 因為,所以-2<m<2;……………………………………1分
若方程無實根,則, ……2分
即, 所以q:1<m<3. ……………………………………3分
因為┲p為假,則p為真,又因為p∧q為假,則q為假. ……………………5分
所以……………………7分
所以-2<m≤1.故實數(shù)的取值范圍為. ………………………………8分
17.(本小題滿分10分)
解:(1)將代入,消去,
整理得. ………………………………2分
因為直線與橢圓相交于兩個不同的點,
所以,……………………4分
解得.所以的取值范圍為.………………………6分
(2) 解法1:設,由⑴知……7分
∵弦的中點的橫坐標是-,∴…………………8分
∴b=1∈……10分
解法2:設, 由,
作差得 (*)
因為, …………………8分
代入(*)得 ∴中點的縱坐標是,
代入得b=1∈……10分
18.(本小題滿分10分)
解(1) ∵=-=-=(-2,-1,2),
∵∥ ∴ 設………2分
∴= ∴t=±1, …………………4分
∴或………………………………5分
(2) k+=(k-1,k,2),k-2=(k+2,k,-4)………………………………6分
又(k+)⊥(k-2) 所以 (k+)?(k-2)=0…………………7分
∴(k-1,k,2)?(k+2,k,-4)=…………………………9分
∴或 ………………………………10分
19.(本小題滿分10分)
方法一:證:(Ⅰ)在Rt△BAD中,AD=2,BD=, ∴AB=2,
ABCD為正方形,因此BD⊥AC. ∵PA⊥平面ABCD,BDÌ平面ABCD,∴BD⊥PA
又∵PA∩AC=A ∴BD⊥平面PAC. ………………………………3分
解:(Ⅱ)作AH⊥PB于H,連結(jié)DH,∵PA⊥AD,AB⊥AD,∴DA⊥平面PAB,∴DH⊥PB,∴∠AHD為二面角A-PB-D的平面角. ……………………………5分
又∵PA=AB,∴H是PB中點,∴AH=,DH=∴cos∠AHD=AH/DH=/ =.∴二面角A-PB-D的余弦值是 ………………………………7分
(Ⅲ)∵PA=AB=AD=2,∴PB=PD=BD= ,設C到面PBD的距離為d,
由,有,
即,
得 ………………………………10分
方法二:證:(Ⅰ)建立如圖所示的直角坐標系,
則A(0,0,0)、D(0,2,0)、P(0,0,2).
在Rt△BAD中,AD=2,BD=,
∴AB=2.∴B(2,0,0)、C(2,2,0),
∴ ……………………………1分
∵,即BD⊥AP,BD⊥AC,又AP∩AC=A,
∴BD⊥平面PAC. ………………………………3分
解:(Ⅱ)由(Ⅰ)得.
設平面PBD的法向量為,則,
即,∴ 故平面PBD的法向量可取為 ……5分
∵DA⊥平面ABCD,∴為平面PAD的法向量. ………………6分
設二面角A-PB-D的大小為q,依題意可得,∴二面角A-PB-D的余弦值是.…………7分
(Ⅲ)∵,又由(Ⅱ)得平面PBD的法向量為.…………8分
∴C到面PBD的距離為 ………………10分
20、(本小題滿分12分)
(1)設N(x,y),由題意“過點作交軸于點,點M關于點P的對稱點是”得 ………………2分
∴=(-x,-), =(1,-) ……………………………4分
由?=0得 ……………………………5分
(2)設L與拋物線交于點,
則由,得, ……………………………6分
由點A、B在拋物線上有,故………7分
當L與X軸垂直時,則由,得,
不合題意,故L與X軸不垂直。 ………………………… ……8分
可設直線L的方程為y=kx+b(k≠0)
又由,,得
所以 ………………………………10分
,因為
所以 96<<480 ………………………………11分
解得直線L的斜率取值范圍為(-1,-)∪ (,1)………………………………12分
(其他方法酌情給分)
命題學校:瑞安四中(65531798) 命題人:薛孝西(13967706784)
審核學校:洞頭一中(63476763) 審核人:陳 健(13968901086)
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