内容正文:
玉林一中高二数学周测(8月29日)
姓名:___________ 班级:___________
一、单选题
1.在空间直角坐标系中,已知点,B,则线段AB的中点坐标为( )
A. B. C. D.
2.已知空间中三角形的三个顶点的坐标分别为,,,则边上的中线的长度为( )
A. B. C. D.
3.已知向量,则与同向共线的单位向量( )
A. B.
C. D.
4.已知为空间任意一点,若,则四点( )
A.一定不共面 B.一定共面 C.不一定共面 D.无法判断
5.如图,二面角的大小为,点A,B分别在半平面,内,于点C,于点D.若,,.则( )
A. B.6 C. D.
6.如图所示,在棱长为的正方体中,,分别为棱,的中点,为棱上的一点,且,则点到平面的距离为( )
A. B. C. D.
7.如图,在四棱锥中,底面,底面为矩形,是线段的中点,是线段上一点(不与两点重合),且.若直线与所成角的余弦值是,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
8.已知空间中,,则下列结论正确的有( )
A. B.与共线的单位向量是
C. D.平面的一个法向量是
9.若是空间向量的一组基,则下列各组中能构成空间向量的一组基的是( )
A. B.
C. D.
10.如图,在底面为正方形的四棱锥中,平面,直线与平面所成角的正切值为,则下列说法正确的是( )
A.异面直线与所成的角为
B.异面直线与所成的角为
C.直线与平面所成的角为
D.点到平面的距离为
三、填空题
11.若直线的方向向量,平面的一个法向量,且,则实数 .
12.已知,若平面的一个法向量为,则 .
13.已知点,直线l过点,且一个方向向量为,则点P到直线l的距离为 .
四、解答题
14.如图,在四棱锥中,平面,,,,,为棱的中点.
(1)证明:平面;
(2)求平面和平面夹角的余弦值;
(3)求点到平面的距离.
15.在四棱锥P﹣ABCD中,底面四边形ABCD是一个菱形,且∠ABC,AB=2,PA⊥平面ABCD.
(1)若Q是线段PC上的任意一点,证明:平面PAC⊥平面QBD.
(2)当平面PBC与平面PDC所成的锐二面角的余弦值为时,求PA的长.
16.如图所示,正方形与矩形所在平面互相垂直,,点为的中点.
(1)求证:平面.
(2)在线段上是否存在点,使二面角的平面角的大小为?若存在,求出的长;若不存在,请说明理由.
试卷第4页,共4页
试卷第3页,共4页
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《玉林一中高二数学周测(8月29日)》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
C
B
C
D
B
ACD
ABC
ABD
1.C .
2.C 【详解】由题可得的中点坐标为,所以边上的中线的长度,
3.C 【详解】因为向量,所以,所以与同向共线的单位向量为:,
4.B 【详解】由题设,所以,则,故四点共面.
5.C 【详解】解法一:在内过点C作,且,连接,,
所以为二面角的平面角.易知平面,而四边形为矩形,所以,故平面,因而,
,;
解法二:由,,得,,.因为,所以,则,解得,.
6.D 【详解】以为原点,,,所在直线分别为轴,轴,轴建立如图所示的空间直角坐标系,则所以,,,设平面的法向量为,则
令,则,,所以平面的一个法向量.点到平面的距离为.
7.B 【详解】因为平面,平面,平面,所以,.
因为底面为矩形,所以.所以DP,DC,DA两两互相垂直.
以为原点,DA、DC、DP所在直线分别为x、y、z轴,建立空间直角坐标系,
则,,,,,.
所以,.因为,
所以,则.
设直线MN与BD所成角为,则.因为,则,
化简得,即,解得或(舍去).
8.ACD 【详解】对于A,,故,A正确;对于B,不是单位向量,且与不共线,B错误;对于C,,,C正确;
对于D,设,则,,所以,,又,所以平面的一个法向量是,D正确.
9.ABC 【详解】对A,因为是空间向量的一组基,则可以构成空间向量的一组基,故A正确;对B,设,其中,则,无解,则能构成空间向量的一组基,故B正确;对C,显然不存在实数使得成立,
则能构成空间向量的一组基,故C正确;对D,因为,则不能构成空间向量的一组基,故D错误.
10.ABD 【详解】A选项,平面,直线与平面所成角, , 以为坐标原点,所在直线分别为轴,建立空间直角坐标系,则,则,设直线与所成的角大小为,则,
故,A正确;B选项,设直线与所成的角大小为,则,故,B正确;
C选项,可取为平面的法向量,设直线与平面所成的角大小为,
则,故直线与平面所成的角为,C正确;
因为四边形为正方形,所以⊥,又平面,平面,故,
因为,平面,所以⊥平面,故可取为平面的法向量,
故点到面的距离,D正确.
11.2 【详解】因为,所以的方向向量与平面的法向量共线,
所以存在实数λ,使,即
12.. 【详解】因为,可得,
因为平面的一个法向量为,则,解得,所以.
13. 【详解】由题设,,∴,故,
∴P到直线l的距离为.
14. 【详解】(1)证明:取的中点,连接,如图所示:在中,因为,分别是为棱,的中点,所以为中位线,所以,且,又,,所以,且,所以四边形为平行四边形,
所以,又平面,平面, 所以平面.
(2)平面,平面,所以,又,
所以以为坐标原点,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,
取的中点,连接,如图所示:因为,,且,所以四边形是边长为2的正方形,
所以,因为为棱的中点,所以,所以,
设平面的一个法向量为,则,令,则,
即平面的一个法向量为,又平面,平面,所以,由,且,所以平面,即平面,所以为平面的一个法向量,
所以,所以平面和平面夹角的余弦值为
(3)由(2)知,平面的一个法向量为,所以点到平面的距离为:
,所以点到平面的距离为.
15. 【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是一个菱形,∴AC⊥BD,又PA⊥平面ABCD,∴PA⊥BD,又AC∩PA=A,则BD⊥平面PAC,∵BD在平面QBD内,∴平面PAC⊥平面QBD;
(2)设AC,BD交于点O,分别以OB,OC所在直线为x轴,y轴,以平行于AP的直线为z轴建立如图所示的空间直角坐标系,则,设P(0,1,a)(a>0),
则,设平面PBC的一个法向量为,
则,则,同理可求平面PDC的一个法向量为,∴,解得a2=2,∴.
16.【详解】(1)平面平面,平面平面,,平面,平面,则以为坐标原点,,,所在直线分别为轴、轴、轴,可建立如图所示的空间直角坐标系,则,,,,,,,,设平面的法向量为,则,令,解得:,,,又,,即,又平面,平面.
(2)假设在线段上存在点,使二面角的大小为.设,则,.设平面的一个法向量为,
则,令,解得:,,,又平面的一个法向量为,,即,解得:或(舍去),此时,
在线段上存在点,使二面角的平面角的大小为,此时.
答案第2页,共5页
答案第1页,共5页
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