内容正文:
高二四部周考
1. 已知空间向量满足,则与的夹角为( )
A. 30° B. 45° C. 60° D. 90°
2. 已知直线的方程是的方程是,则下列各示意图中,正确的是( )
A. B. C. D.
3. 已知动点在所在平面内运动,若对于空间中不在平面上的任意一点,都有,则实数的值为( )
A. 0 B. 2 C. D.
4. 如图,在四面体中,是棱上靠近的三等分点,分别是的中点,设,,,用,,表示,则 ( )
A. B.
C. D.
6. 如图,在平行六面体中,底面是菱形,侧面是正方形,且,若是与的交点,则异面直线与的夹角的余弦值为( )
A. B. C. D.
7.如图, 在三棱锥中,为的重心,,
若交平面于点,且,则的最小值为( )
A. B. C. 1 D.
8.是被长为1的正方体的底面上一点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
9(多选). 已知直线和直线,下列说法正确的是( )
A. 始终过定点 B. 若,则或
C. 若,则或2 D. 当时,始终不过第三象限
10(多选). 以下命题正确的是( )
A. 两个不同平面,的法向量分别为,,则
B. 若直线l的方向向量,平面的一个法向量,则
C. 已知,,若与垂直,则实数
D. 已知三点不共线,对于空间任意一点O,若,则四点共面
11(多选).已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,点E,O分别是A1B1,A1C1的中点,P在正方体内部且满足=++则下列说法正确的是( )
A.点A到直线BE的距离是 B.点O到平面ABC1D1的距离为
C.平面A1BD与平面B1CD1间的距离为 D.点P到直线AB的距离为
12. 已知直线过点,且分别与轴的正半轴、轴的正半轴交于两点,为原点,则面积最小值为_________.
13. 若空间向量,,向量、夹角为锐角,则的取值范围是______
14. 如图,棱长为2的正方体中,,分别是,的中点,
动点满足,若,则_____.
15.已知向量.
(1)若,求实数的值;
(2)求; (3)若不能构成空间向量的一个基底,求实数的值.
16.已知直线:,:,其中为实数.
(1)当时,求直线,之间的距离;
(2)当时,求过直线,的交点,且垂直于直线的直线方程.
17. 如图,在矩形中,,沿将折起,点到达点的位置,使点在平面的射影落在边上.
(1)证明:;
(2)求点到平面的距离;
(3)若,求直线与平面所成角的正弦值.
18. 把直线看作是动点P的轨迹(集合),利用坐标法描述动点P的特征,其中(A,B)直线的法向量,使直线有了代数表达形式即直线的方程。
(1)类比此思想与方法,在空间直角坐标系下,若A(1,0,0)、B(0,1,0)、C(0,0,2),求平面ABC的方程。
(2)求点A到平面α:的距离。
19. 如图,在三棱台中,,,为的中点,二面角的大小为.
(1)求证:;
(2)若,求三棱台的体积;
(3)若到平面的距离为,求的值.
高二周考参考答案
1-8. CDBD DACB 9.ACD 10. ACD 11. BC 12. 13. 14.
5.D【解答过程】直线的方程可化为,由,可得,
所以,直线过定点,设直线的斜率为,直线的倾斜角为,则
因为直线的斜率为,直线的斜率为,因为直线经过点,且与线段总有公共点,将代入方程:
可得:不成立,不在直线上,所以,即,
因为所以或故直线的倾斜角的取值范围是.故选:D.
6. A【详解】在平行六面体中,四边形是平行四边形,侧面是正方形,又是,的交点,所以是的中点,,因为,,,
所以,
所以
,所以,,
,
可得.
7. C【详解】∵,
∴.∵,.
∵四点共面,∴,即.
∵,当且仅当时,等号成立,∴的最小值为1.
8.B【解】如图,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,,设,,,,,,
,当时, 取得最小值,当或1,或1时,取得最大值0,所以的取值范围是.
15.【答案】(1);(2);(3).
16.解:(1)由得,解得,此时直线:,:,不重合,则直线,之间的距离为;
(2)当时,:,联立,解得,又直线斜率为,故过直线,的交点,且垂直于直线的直线方程为,即.
17. 【答案】(1)证明见解析 (2) (3)
【小问1详解】由点在平面的射影落在边上可得:平面,
又平面,所以,又,且平面平面,所以平面,又平面,故.
【小问2详解】作,垂足为,由已知得:且平面平面,从而平面,且平面,所以平面平面,又平面,平面平面,
所以平面,即即为点到平面的距离,在直角三角形中,,所以,故点到平面的距离为.
【小问3详解】在直角三角形中可得,,以点为坐标原点,
分别以所在直线为轴,以过点且垂直于平面的直线为轴,
建立空间直角坐标系,如图所示,因为,
所以,从而,易知,
设平面的一个法向量为,所以,解得:,
又直线的方向向量为,因此可得
故直线与平面所成角的正弦值为.
18. 解:(1)设平面ABC的法向量为,易知,设平面内的任一点,
由于点P在平面ABC内,所以=0,即
(1)说明:利用第二问的形式猜想待定也可以,.解答如下:设所求的平面方程为,因为此平面过点A、B、C,三点的坐标使方程成立即,令,可得,
因此所求的平面的方程为.
(2)由(1)的推导可知,平面α:的法向量为,令,得平面α内一点(-1,0,0)设为P,则点A到平面α的距离为
19. 解:(1)取的中点为,连接;如下图所示:
易知平面平面,(1分)
且平面平面,平面平面;
所以,又因为,
可得四边形为等腰梯形,且分别为的中点,所以,(3分)
因为,所以,(4分)
易知,且平面,所以平面,
又平面,所以;(5分)
(2)由二面角定义可得,二面角的平面角即为,
当时,即,因此可得平面,
可知即为三棱台的高,由可得;
易知三棱台的上、下底面面积分别为,(8分)
因此三棱台的体积为
(3)由(1)知,,,二面角的平面角即为;
以为坐标原点,分别以所在直线为轴,过点作垂直于平面的垂线为轴建立如图所示的空间直角坐标系:
可得,
易知,可得;
则
设平面的一个法向量为,所以,
令,则,可得;(13分)
显然,由到平面的距离为,可得,
即,可得;(15分)
整理得,解得或cos θ=1;
又,可得.
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