内容正文:
数学 选择性必修 第二册 SJ
1
6
第6章高考强化
刷真题
2
高考强化
主讲老师
1.(多选)[全国新高考Ⅰ2021·12,5分] 在正三棱柱 中, ,点
满足 ,其中 , ,则( )
BD
A.当 时, 的周长为定值
B.当 时,三棱锥 的体积为定值
C.当 时,有且仅有一个点 ,使得
D.当 时,有且仅有一个点 ,使得 平面
考点 立体几何中的向量方法
4
解析 对于选项A,当 时, , ,所以点 在线段
上.当 时,点 与点 重合,此时 的周长为
;当 时,点 为线段 的中点,此时
, 的周长为
.所以 的周长不是定值,故A错误.
对于选项B,当 时, , ,所以点 在线段 上. 因为
, 平面 , 平面 ,所以 平面 ,即点 到平面
的距离为定值.又 的面积为定值,所以三棱锥 的体积为定值,故B正确.
考点 立体几何中的向量方法
5
对于选项C,当 时, ,设 , 分别为 , 的中点,连接 ,则
点 在线段 上.
当 时,点 与点 重合,如图,连接 , , .因为 , ,
且 ,所以 平面 ,则 .又 ,且 ,
所以 平面 ,又 平面 ,所以 ,即 .当 时,
点 与点 重合,因为 平面 , 平面 ,则 ,即
.所以满足 的点 不唯一,故C错误.
对于选项D,当 时, ,设 , 分别为 , 的中点,则点 在线段
上,连接 , .因为 ,若 平面 ,则 .由选项C知
,又 ,所以 平面 ,则 ,由正方形的性质知,
当且仅当点 与点 重合,即 时, ,所以满足 平面 的点 唯一,
故D正确.故选 .
考点 立体几何中的向量方法
6
高考强化
主讲老师
2.[全国甲理2023·18,12分] 如图,在三棱柱 中, 平
面 , , , 到平面 的距离为1.
(1)证明: ;
考点 立体几何中的向量方法
8
【证明】 平面 , , 平面 ,
, .
又 , .
, , 平面 , 平面 .
平面 , 平面 平面 .
如图,过点 作 于点 ,
平面 平面 ,平面 平面 ,
平面 , 平面 , .
考点 立体几何中的向量方法
9
, .
由棱柱的性质知 ,
.
又 ,
联立①②,解得 .
由棱柱的性质知 , .
考点 立体几何中的向量方法
10
【解】如图,过点 作 交 于点 ,连接 ,则 平面
.
平面 , .
, , 平面 , 平面 .
平面 , .
由棱柱的性质知, ,
, ,
线段 的长即为 与 的距离, ,
.
易知四边形 为平行四边形, .
(2)已知 与 的距离为2,求 与平面 所成角的正弦值.
考点 立体几何中的向量方法
11
由(1)知直线 , , 两两垂直,故以点 为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,
则 , , , , ,
, .
设平面 的法向量为 ,
则 即
令 ,则 , , .
设直线 与平面 所成角为 ,
则 , .
考点 立体几何中的向量方法
12
高考强化
主讲老师
3.[全国新课标Ⅰ2023·18,12分] 如图,在正四棱柱 中,
, .点 , , , 分别在棱 , , , 上,
, , .
考点 立体几何中的向量方法
14
(1)证明: ;
【证明】如图,以 , , 所在直线分别为 , , 轴,建立空间直角坐
标系.
因为 , , , , ,
所以 , , , ,
所以 ,又 , , , 四点不共线,所以
.
考点 立体几何中的向量方法
15
(2)点 在棱 上,当二面角 为 时,求 .
【解】设 ,由(1)中建系可知 , , ,
则 , , .设平面 的法向量为
,所以 即 取 ,可得 ,
,所以 .
设平面 的法向量为 ,所以 即 取
,可得 , ,
考点 立体几何中的向量方法
16
所以 .
因为二面