内容正文:
高二四部数学复盘材料一
一、单项选择题
1.在三棱锥中,点M在线段AB上,且,N为CD中点,设,,,则
A. B.
C. D.
2.设x、,向量,,且,,则
A. B. C. 4 D. 3
3.已知空间直角坐标系中,、、,点是空间中任意一点,若A,B,C,M四点共面,则
A. B.
C. D.
4.已知大小为的二面角棱上有两点A、B,,,,,若,,,则AB的长为
A. 22B. 40 C. D.
5.已知,,,O为坐标原点,
点Q在直线OP上运动,则当取得最小值时,点Q的坐标为( )
A. B. C. D.
6.已知八面体EABCDF由正四棱锥与正四棱锥构成如图,
若,,点M,N分别为BE、CE的中点,则
A. 0 B. 2 C. D.
7.已知,,平面的一个法向量为,若平面,则
A. B. C. D.
8.在空间直角坐标系中,已知点,,B为x轴正半轴上的点,且直线CA与直线CB所成角的余弦值为,则点B的坐标为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题
9.在空间直角坐标系中,已知,,下列结论正确的有( )
A. B. 点A关于xOy平面对称的点的坐标为
C. 若,则 D. 若,,则
10.下列说法正确的是
A. 若向量,,共面,则它们所在的直线共面
B. 若G是四面体OABC的底面的重心,则
C. 若,则A,B,C,G四点共面
D. 若向量,则称为在基底下的坐标,已知在单位正交基底下的坐标为,则在基底下的坐标为
11.如图,在三棱柱中,侧面与是边长为2的正方形,平面平面,分别在和上,且,则
A. 直线平面ABC
B. 当时,线段MN的长最小
C. 当时,直线MN与平面所成角的正切值为
D. 当时,平面MNB与平面夹角的余弦值为
三、填空题
12.已知向量在向量上的投影向量是,且,则 .
13.已知正方体的棱长为1,且满足,则的最小值是 .
14.在棱长为2的正方体中,E,F分别为棱,的中点,G为棱上的一点,且,则点G到平面的距离为 .
四、解答题
15. 如图,在长方体中,O为AC的中点.
化简:;
设E是棱上的点,且,若,
试求实数x、y、z的值.
16. 如图,在平行六面体中,,,点为的中点.
(1)求的长;
(2)已知为上的动点,若,求的长.
17.已知,,是空间中不共面的向量,若,,
若B,C,D三点共线,求m,n的值;
若A,B,C,D四点共面,求mn的最大值.
18. 如图所示,在棱长为1的正方体中,E为线段的中点,F为线段AB的中点.
求点B到直线的距离;
求直线FC到平面的距离.
19.如图1,,,且,D是CE中点,沿AD将折起到的位置如图,使得
求证:面面
若线段PC上存在一点M,使得平面BDM与平面CDM夹角的余弦值是,求的值.
复盘材料一答案和解析
1.D 2.D 3.A 4.C 5.C 6.D 7.D 8.D 9.ACD 10.BD 11.ACD 12. 13. 14.
3.解:在空间直角坐标系中,、、,则,,,因为A、B、C、M四点共面,设,
即,
可得,消去m、n可得,即,故选:
6.解:连接AC,BD,交于O,连接EF,则EF经过点O,且EF垂直平面ABCD,
如图:以O为坐标原点,平行于AD,AB的直线为x,y轴,FE所在直线为z轴,建立空间直角坐标系,则,,,,,
因为点M,N分别为BE、CE的中点,所以,,
则,,所以故选:
8.【解析】解:设,又,,所以,,所以,,,
因为直线CA与直线CB所成角的余弦值为,所以,
两边平方可得,所以,
所以,所以,所以或舍去,
所以点B的坐标为故选:
9.解:由,,得,故A正确;
点A关于xOy平面对称的点的坐标为,故B错误,
若,则,所以,故C正确;
若且,则,解得,故D正确.故选:
10.解:三个向量共面,所在直线不一定在一个平面,显然A错误;
令,,,,又G是底面的重心,所以,,,,,所以成立,故B正确;
因为,而,所以A,B,C,G四点不共面,故C错误;
在基底下的坐标为,则,故在基底下的坐标为,故D正确.故选:
11.解:因为四边形 与四边形 均为边长为2的正方形,平面 平面 ,所以 两两垂直.如图所示,以 B 为原点, 所在直线分别为 x 轴, y 轴, z 轴建立空间直角坐标系,因为 ,则 , , , , , , , ,
,易知平面 ABC 的一个法向量为 ,因为 ,所以 ,因为平面ABC,
所以直线 平面 ABC ,选项A正确.
因为 ,
所以当 时, MN 的长最小,故选项B错误;
当 时, ,平面 的一个法向量为 ,
设直线 MN 与平面 所成的角为 ,则 ⟨⟩ ,
所以 ,所以 ,所以选项C正确.
当 时, M 为 的中点, N 为 的中点,则 , ,
取 MN 的中点 G ,连接 ,则 ,因为 ,所以 ,又 , ,设平面 MNB 与平面 的夹角为 ,则
⟨⟩ .
所以平面 MNB 与平面 的夹角的余弦值为 ,选项D正确.故选
12.解:由题意,得,因为向量在向量上的投影向量是,
则,则故答案为:
13.解:已知正方体的棱长为1,且满足,
所以由空间向量的共面定理可知,点E,A,C,四点共面,即点E在平面上,
所以的最小值转化为求点D到平面的距离d,由正方体棱长为1,可得是边长为的等边三角形,则,,根据等体积法得,,故,故的最小值是故答案为:
14.【解析】以D为原点,DA,DC,所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系Dxyz,
则,,,,
所以,,,
设平面的法向量为,则即
令,则,,所以平面的一个法向量
点G到平面的距离为
15. 解:,,;
,
16. (1)由题意可知:,,,因为,
则,即,所以的长为.
(2)设,则可得
,
若,则,解得,所以,即的长为2.
17.【答案】解:因为B,C,D三点共线,则, 又, , 有解得
因为A,B,C,D四点共面,则, 则
, 有 解得, 所以
, 当时,取到最大值
18.解:以为坐标原点,分别以,,所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,则,,,,,,,,,,,,
取,,
,,则点B到直线的距离为;
,,而平面,平面,平面,
则点F到平面的距离等于直线FC到平面的距离.设平面的一个法向量为,
由,取,得,
又,直线FC到平面的距离为
19.解:证明:因为,,,CD,平面PCD,
所以平面PCD,又面ABCD,所以面面
面面ABCD,面面,在面PCD内过D点作DC的垂线DF,可知底面ABCD,所以可以以D为坐标原点,DA所在直线为x轴,DC所在直线为y轴,DF所在直线为z轴建立空间直角坐标系,,,,,则平面CDM的一个法向量是,
设,则,,
设面BDM的法向量为,
由,即,
令,可得,,则,
平面BDM与平面CDM夹角记为,则
,即,解得
即平面BDM与平面CDM夹角的余弦值为时,
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