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专题08 多选压轴题
1.(2021•广州一模)在数学课堂上,教师引导学生构造新数列:在数列的每相邻两项之间插入此两项的和,形成新的数列,再把所得数列按照同样的方法不断构造出新的数列,将数列1,2进行构造,第1次得到数列1,3,2;第2次得到数列1,4,3,5,2,;第次得到数列1,,,,,,2;.记,数列的前项和为,则
A. B.
C. D.
【答案】
【详解】由,,,,
,,,
由有3项,有5项,有9项,有17项,,
故有项.故错误;
所以,即,故正确;
由,可得,故正确;
由
,故正确.
2.(2021•深圳一模)在空间直角坐标系中,棱长为1的正四面体的顶点,分别为轴和轴上的动点(可与坐标原点重合),记正四面体在平面上的正投影图形为,则下列说法正确的有
A.若平面,则可能为正方形
B.若点与坐标原点重合,则的面积为
C.若,则的面积不可能为
D.点到坐标原点的距离不可能为
【答案】
【详解】对于:若平面,考虑一下特殊情形;
①当点与坐标原点重合时,为正方形,
②当点与坐标原点重合时,为三角形,故正确;
对于:若点原点重合,即在轴上,
易知:平面,且为三角形,
不难知道,其面积为,故正确;
对于:当时,且点在正四面体的外部时,
则点恰好为以,,,为棱的正方体的一个顶点,
由于,所以,
所以为以边长为的正方形,其面积为,故错误;
对于:设的中点为,则,且,
易知,即,
所以点到坐标原点的距离小于,故正确.
3.(2021•湛江一模)在梯形中,,将沿折起,使到的位置与不重合),,分别为线段,的中点,在直线上,那么在翻折的过程中
A.与平面所成角的最大值为
B.在以为圆心的一个定圆上
C.若平面,则
D.当平面时,四面体的体积取得最大值
【答案】
【详解】如图,在梯形中,因为,,
所以得到,,,
在将沿翻折至的过程中,与的大小保持不变,
由线面角的定义可知,与平面所成角的最大值为,故选项正确;
因为大小不变,所以在翻折的过程中,的轨迹在以为轴的一个圆锥的底面圆周上,
而是的中位线,所以点的轨迹在一个圆锥的底面圆周上,
但此圆的圆心不是点,故选项不正确;
当平面时,,因为,
所以,所以,故选项正确;
在翻折的过程中,△的面积不变,故
当平面时,四面体的体积取得最大值,故选项正确.
4.(2021•福田区校级二模)已知正方体棱长为2,如图,为上的动点,平面.下面说法正确的是
A.直线与平面所成角的正弦值范围为
B.点与点重合时,平面截正方体所得的截面,其面积越大,周长就越大
C.点为的中点时,若平面经过点,则平面截正方体所得截面图形是等腰梯形
D.已知为中点,当的和最小时,为的中点
【答案】
【详解】对于选项,以点为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立空间直角坐标系,
则点,0,、,2,,
设点,2,,平面,则为平面的一个法向量,
且,,,
所以,直线与平面所成角的正弦值范围为,选项正确;
对于选项,当与重合时,连接、、、,
在正方体中,平面,
平面,,四边形是正方形,则,,平面,
平面,,同理可证,
,平面,
易知△是边长为的等边三角形,
其面积为,周长为.
设、、、、、分别为棱、、、、、的中点,
易知六边形是边长为的正六边形,且平面平面,
正六边形的周长为,面积为,
则△的面积小于正六边形的面积,它们的周长相等,选项错误;
对于选项,设平面交棱于点,0,,点,2,,,
平面,平面,,即,得,,0,,
所以,点为棱的中点,同理可知,点为棱的中点,
则,1,,,而,,且,
由空间中两点间的距离公式可得,,
,
所以,四边形为等腰梯形,选项正确;
对于选项,将矩形与矩形延展为一个平面,如下图所示:
若最短,则、、三点共线,,,
,
所以,点不是棱的中点,选项错误.
5.(2021•广东一模)数学家华罗庚曾说:“数缺形时少直观,形少数时难入微.”事实上,很多代数问题可以转化为几何问题加以解决.例如,与相关的代数问题,可以转化为点与点之间的距离的几何问题.结合上述观点,对于函数,下列结论正确的是
A.无解 B.的解为
C.的最小值为 D.的最大值为
【答案】
【详解】,
设,,
则,
若,则,
则的轨迹是以,为焦点的椭圆,
此时,,即,,
即椭圆方程为,当时,得,得,得,故错误,正确,
关于对称点为,
则,当,,三点共线时,最小,此时,无最大值,
故正确,错误
6.(2021•惠州一模)在棱长为1的正方体中,是线段上一个动点,则下列结论正确的有
A.存在点使得异面直线与所成角为
B.存在点使得异面直线与所成角为
C.存在点使得二面角的平面角为
D.当时,平面截正方体所得的截面面积为
【答案】
【详解】对于,连接、,交于,连接,
取点为时,连接,因为、,
所以平面,又因为平面,
所以