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美术数学午间测试卷(2023.04.24星期一)出题人:王晨宇
时间:30分钟 满分: 班级: 姓名: 序号: 分数:
1.在空间直角坐标系Oxyz中,平面OAB的一个法向量为n=(2,-2,1),已知点P(-1,3,2),则点P到平面OAB的距离d等于( )
A.4 B.2 C.3 D.1
2.在正方体ABCDA1B1C1D1中,点E为BB1的中点,则平面A1ED与平面ABCD夹角的余弦值为( )A. B. C. D.
3.图,在直三棱柱ABCA1B1C1中,AB=1,AC=2,BC=,D,E分别是AC1和BB1的中点,则直线DE与平面BB1C1C所成的角为( )A. B. C. D.
4.如图,在直三棱柱ABCA1B1C1中,∠ACB=90°,2AC=AA1=BC=2.若二面角B1DCC1的大小为60°,则AD的长为( )
A. B. C.2 D.
5.如图,菱形ABCD中,∠ABC=60°,AC与BD相交于点O,AE⊥平面ABCD,CF∥AE,AB=2,CF=3.若直线OF与平面BED所成的角为45°,则AE=________.
6.在长方体ABCDA′B′C′D′中,AB=AA′=2AD=2,以D为原点,,,方向分别为x轴,y轴,z轴正方向建立空间直角坐标系,则=________,若点P为线段AB的中点,则P到平面A′BC′距离为________.
7.如图,在三棱柱ABCA1B1C1中,平面ACC1A1⊥平面ABC,四边形ACC1A1是正方形,点D是棱BC的中点,点E是线段BB1的中点,AB=4,AA1=2,BC=2.
(1)求证:AB⊥CC1;(2)求二面角ADC1E的余弦值.
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1.选B.由已知,平面OAB的一条斜线的方向向量=(-1,3,2),所以点P到平面OAB的距离d=||·|cos 〈,n〉|===2.
2.选B.以A为原点,AB,AD,AA1所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系,设棱长为1,则A1(0,0,1),E(1,0,),D(0,1,0),
所以A1D=(0,1,-1),A1E=.
设平面A1ED的一个法向量为n1=(1,y,z),
则有即所以
所以n1=(1,2,2).
因为平面ABCD的一个法向量为n2=(0,0,1),
所以|cos 〈n1,n2〉|==,
即平面A1ED与平面ABCD夹角的余弦值为.
3.选A.因为AB=1,AC=2,BC=,
AC2=BC2+AB2,所以AB⊥BC.
因为三棱柱为直三棱柱,所以BB1⊥平面ABC.
以B为原点,BC,BA,BB1所在的直线分别为x轴,y轴,z轴建立如图所示的空间直角坐标系Bxyz,
则A(0,1,0),C(,0,0).设B1(0,0,a),
则C1(,0,a),
所以D,E,
所以=,
平面BB1C1C的法向量=(0,1,0).
设直线DE与平面BB1C1C所成的角为α,
则sin α=|cos 〈,〉|=,
所以α=.
4.选A.如图,以C为坐标原点,CA,CB,CC1所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,则C(0,0,0),A(1,0,0),B1(0,2,2),C1(0,0,2).设AD=a,则D点坐标为(1,0,a),=(1,0,a),CB1=(0,2,2).
设平面B1CD的法向量为m=(x,y,z).
由,
得令z=-1,则m=(a,1,-1).
又平面C1DC的一个法向量为n=(0,1,0),
则由cos 60°=,
得=,解得a=(负值舍去),所以AD=.
5.如图,以O为坐标原点,以OA,OB所在直线分别为x轴,y轴,以过点O且平行于CF的直线为z轴建立空间直角坐标系.
设AE=a,则B(0,,0),D(0,-,0),F(-1,0,3),E(1,0,a),
所以=(-1,0,3),=(0,2,0),
=(-1,,-a).
设平面BED的法向量为n=(x,y,z),
则即
则y=0,令z=1,得x=-a,所以n=(-a,0,1),
所以cos 〈n,〉=
=.
因为直线OF与平面BED所成角的大小为45°,
所以=,
解得a=2或a=-(舍去),所以AE=2.
答案:2
6.如图,建立空间直角坐标系,
因为AB=AA′=2AD=2,
则A(1,0,0),C′(0,2,2),A′(1,0,2),B(1,2,0),P(1,1,0),
所以=(-1,2,2),=(-1,2,0),
=(0,2,-2),=(0,1,0),
设平面A′BC′的法向量为n=(x,y,z),
所以,
得即
令y=1,则x=2,z=1,n