内容正文:
高二年级数学
一、填空题(本大题共有12题,满分54分,其中1~6题每题4分,7~12题每题5分)
1.直线l上存在两点在平面上,用集合语言表示l与的关系_____________.
2.在正六棱柱的所有棱中,与直线异面的棱共有____________条.
3.如图所示,,均与平面平行,E,F,G,H分别在,,,上,且.则四边形的形状为________________.
4.在长方体中,,,,则直线与平面所成角的大小为__________.
5.已知l,m为直线,为平面,给出下列三个论断:①②③.以其中的两个论断作为条件,余下的一个论断作为结论,写出一个正确的命题:______________________________________.
6.是正方形,P为平面外一点,且平面,则平面、平面、平面、平面、平面这五个平面中,互相垂直的平面有_________对.
7.如图,在直三棱柱中,所有棱长均为4,D是的中点,则异面直线与所成角的正弦值为_______________.
8.如图,在棱长为4的正方体中.点P是棱的中点,动点Q在面内,包括边界,若平面,则线段长度的取值范围是__________.
9.如图所示,将绘有函数部分图像的纸片沿x轴折成钝二面角,夹角为,此时A,B之间的距离为,则_______________.
10.在代表我国古代数学成就的经典著作《九章算术》中,称如下图中的多面体为“刍(chu)甍(meng)”.若底面是边长为4的正方形,,且,和是等腰直角三角形,,则与底面所成角的正弦值为_____________.
11.如图,正方体的棱长为1,点P是棱的中点,点Q是棱上的动点(含端点).过点A,P,Q的平面截正方体所得截面记为S,给出下面四个结论:
①存在Q,使得S为菱形,S的面积为:
②当Q是的中点时,S为等腰梯形,S的面积是;
③过直线,有且只有一个平面与任意S垂直;
④存在,使得直线与S所成的角为
其中所有正确结论的序号是________________________
12.在棱长为2的正方体中,从点发出的光线经侧面内部(不含边界)一点反射后投射到侧面内部(不含边界),则满足条件的点所组成区域的面积是_________________.
二、选择题(本大题共有4题,满分18分,其中13~14题每题4分,15~16题每题5分)
13.以下说法正确的是( )
A.空间异面直线的夹角取值范围是
B.直线与平面的夹角的取值范围是
C.二面角的取值范围是
D.向量与向量夹角的取值范围是
14.如图,已知四棱锥的底面是平行四边形,为的中点,在上,平面,则( )
A. B. C. D.
15.如图,在正方体中,是的中点.若点满足:平面与平面交于直线,且平面,则点可以位于( )
A. B. C. D.
16.如图,正方体的棱长为1,点是上底面内的一个动点.设平面与平面的夹角为,平面与平面的夹角为,若,则下图中阴影部分表示点轨迹的是( )
A. B.
C. D.
三、解答题(本大题共有5题,满分78分)
17.如图,长方体中,,,,点为的中点,.
(1)求证:直线平面;
(2)求异面直线与所成角的大小.
18.在直四棱柱中,底面是菱形,边长为1,,,为的中点.
(1)证明:;
(2)求与面所成角的余弦值.
19.某山坡所在平面与水平面相交于坡脚,山坡的倾斜度(山坡面与水平面所成二面角的度数)是,斜坡上有一直道,其中位于坡脚上,直道与坡脚所成的角为.
(1)若有人沿直行道向上行走了200米,求此时其竖直高度升高了多少米?
(2)为解决山腰处居民的饮水问题,现有甲、乙两种方案.
方案甲:一次性投资12万元打深水井,取用水面与坡脚等高的暗河中的水;
方案乙:沿铺设自来水管道,每100米为一个计费段,最后不足100米的部分按一个计费段计算.第一个计费段费用为1万元,此后每个计费段的费用均为前一个计费段的2倍.
设点高出坡脚所在水平面的高度为米,.若仅从一次性建设费用考虑,经测算方案甲比方案乙更经济,求的取值范围.
20.已知四棱锥中,四边形是边长为2的正方形,.
(1)证明:平面平面;
(2)若,,
(ⅰ)求的长;
(ⅱ)求平面与平面所成的锐二面角的余弦值.
21.离散曲率是刻画空间弯曲性的重要指标.设为多面体的一个顶点,定义多面体在点处的离散曲率为,其中为多面体的所有与点相邻的顶点,且平面,平面,…,平面和平面为多面体的所有以为公共点的面.如图,在三棱锥中.
(1)求三棱锥在各个顶点处的离散曲率的和;
(2)若平面,,,三棱锥在顶点处的离散曲率为,求点到平面的距离;
(3)在(2)的前提下,又知点在射线上,直线与平面所成角的余弦值为,求的长度.
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