最新高一数学必修2第二章测试题及答案解析(20210105183059)演示教学

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高一数学必修第二章测试题及答案解析

第二章综合检测题一、选择题1.若直线a与b没有公共点,则a与b得位置关系就是()A.相交B.平行C.异面D.平行或异面2.平行六面体ABCD－A1B1C1D1中,既与AB共面也与CC1共面得棱得条数为()A.3B.4C.5D.63.已知平面α与直线l,则α内至少有一条直线与l()A.平行B.相交C.垂直D.异面4.长方体ABCD－A1B1C1D1中,异面直线AB,A1D1所成得角等于()A.30°B.45°C.60°D.90°5.对两条不相交得空间直线a与b,必存在平面α,使得()A a⊂α,b⊂αB a⊂α,b∥αC a⊥α,b⊥αD a⊂α,b⊥α6.下面四个命题:①若直线a,b异面,b,c异面,则a,c异面;②若直线a,b相交,b,c相交,则a,c相交;③若a∥b,则a,b与c所成得角相等;④若a⊥b,b⊥c,则a∥c、其中真命题得个数为()A.4B.3C.2D.17.在正方体ABCD－A1B1C1D1中,E,F分别就是线段A1B1,B1C1上得不与端点重合得动点,如果A1E＝B1F,有下面四个结论:①EF⊥AA1;②EF∥AC;③EF与AC异面;④EF∥平面ABCD、其中一定正确得有()A.①②B.②③C.②④D.①④8.设a,b为两条不重合得直线,α,β为两个不重合得平面,下列命题中为真命题得就是()A.若a,b与α所成得角相等,则a∥bB.若a∥α,b∥β,α∥β,则a∥bC.若a⊂α,b⊂β,a∥b,则α∥βD.若a⊥α,b⊥β,α⊥β,则a⊥b9.已知平面α⊥平面β,α∩β＝l,点A∈α,A∉l,直线AB∥l,直线AC⊥l,直线m∥α,n∥β,则下列四种位置关系中,不一定成立得就是A.AB∥mB.AC⊥mC.AB∥βD.AC⊥β10已知正方体ABCD－A1B1C1D1中,E、F分别为BB1、CC1得中点,那么直线AE与D1F所成角得余弦值为()A .－45B 、、35C 、34D .－3511.已知三棱锥D －ABC 得三个侧面与底面全等,且AB ＝AC ＝3,BC ＝2,则以BC 为棱,以面BCD 与面BCA 为面得二面角得余弦值为( )A 、33B 、13 C.0 D.－1212.如图所示,点P 在正方形ABCD 所在平面外,P A ⊥平面ABCD ,P A ＝AB ,则PB 与AC 所成得角就是( )A.90°B.60°C.45°D.30°二、填空题13.下列图形可用符号表示为________.14.正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中,二面角C 1－AB －C 得平面角等于________.15.设平面α∥平面β,A ,C ∈α,B ,D ∈β,直线AB 与CD 交于点S ,且点S 位于平面α,β之间,AS ＝8,BS ＝6,CS ＝12,则SD ＝________、16.将正方形ABCD 沿对角线BD 折成直二面角A －BD －C ,有如下四个结论:①AC ⊥BD ;②△ACD 就是等边三角形;③AB 与平面BCD 成60°得角;④AB 与CD 所成得角就是60°、其中正确结论得序号就是________.三、解答题17.如下图,在三棱柱ABC －A 1B 1C 1中,△ABC 与△A 1B 1C 1都为正三角形且AA 1⊥面ABC ,F 、F 1分别就是AC ,A 1C 1得中点.求证:(1)平面AB 1F 1∥平面C 1BF ;(2)平面AB 1F 1⊥平面ACC 1A 1、18如图所示,在四棱锥P －ABCD 中,P A ⊥平面ABCD ,AB ＝4,BC ＝3,AD ＝5,∠DAB ＝∠ABC ＝90°,E 就是CD 得中点.(1)证明:CD ⊥平面P AE ;(2)若直线PB 与平面P AE 所成得角与PB 与平面ABCD 所成得角相等,求四棱锥P －ABCD 得体积.19如图所示,边长为2得等边△PCD 所在得平面垂直于矩形ABCD 所在得平面,BC ＝22,M 为BC 得中点.(1)证明:AM ⊥PM ;(2)求二面角P－AM－D得大小.20如图,棱柱ABC－A1B1C1得侧面BCC1B1就是菱形,B1C⊥A1B、(1)证明:平面AB1C⊥平面A1BC1;(2)设D就是A1C1上得点,且A1B∥平面B1CD,求A1D DC1得值.21如图,△ABC中,AC＝BC＝22AB,ABED就是边长为1得正方形,平面ABED⊥底面ABC,若G,F分别就是EC,BD得中点.(1)求证:GF∥底面ABC;(2)求证:AC⊥平面EBC;(3)求几何体ADEBC得体积V、22如下图所示,在直三棱柱ABC－A1B1C1中,AC＝3,BC＝4,AB＝5,AA1＝4,点D就是AB得中点.(1)求证:AC⊥BC1;(2)求证:AC1∥平面CDB1;(3)求异面直线AC1与B1C所成角得余弦值.详解答案1[答案] D2[答案] C[解析]AB与CC1为异面直线,故棱中不存在同时与两者平行得直线,因此只有两类:第一类与AB平行与CC1相交得有:CD、C1D1与CC1平行且与AB相交得有:BB1、AA1,第二类与两者都相交得只有BC,故共有5条.3[答案] C[解析]1°直线l与平面α斜交时,在平面α内不存在与l平行得直线,∴A错;2°l⊂α时,在α内不存在直线与l异面,∴D错;3°l∥α时,在α内不存在直线与l相交.无论哪种情形在平面α内都有无数条直线与l垂直.4[答案] D[解析]由于AD∥A1D1,则∠BAD就是异面直线AB,A1D1所成得角,很明显∠BAD＝90°、5[答案] B[解析]对于选项A,当a与b就是异面直线时,A错误;对于选项B,若a,b不相交,则a与b平行或异面,都存在α,使a⊂α,b∥α,B正确;对于选项C,a⊥α,b⊥α,一定有a∥b,C错误;对于选项D,a⊂α,b⊥α,一定有a⊥b,D错误.6[答案] D[解析]异面、相交关系在空间中不能传递,故①②错;根据等角定理,可知③正确;对于④,在平面内,a∥c,而在空间中,a与c可以平行,可以相交,也可以异面,故④错误.7[答案] D[解析]如图所示.由于AA1⊥平面A1B1C1D1,EF⊂平面A1B1C1D1,则EF ⊥AA1,所以①正确;当E,F分别就是线段A1B1,B1C1得中点时,EF∥A1C1,又AC∥A1C1,则EF∥AC,所以③不正确;当E,F分别不就是线段A1B1,B1C1得中点时,EF与AC异面,所以②不正确;由于平面A1B1C1D1∥平面ABCD,EF⊂平面A1B1C1D1,所以EF∥平面ABCD,所以④正确.8[答案] D[解析]选项A中,a,b还可能相交或异面,所以A就是假命题;选项B 中,a,b还可能相交或异面,所以B就是假命题;选项C中,α,β还可能相交,所以C就是假命题;选项D中,由于a⊥α,α⊥β,则a∥β或a⊂β,则β内存在直线l∥a,又b⊥β,则b⊥l,所以a⊥b、9[答案] C[解析]如图所示:AB∥l∥m;AC⊥l,m∥l⇒AC⊥m;AB∥l⇒AB∥β、10[答案]35命题意图]本试题考查了正方体中异面直线得所成角得求解得运用.[解析]首先根据已知条件,连接DF,然后则角DFD1即为异面直线所成得角,设边长为2,则可以求解得到5＝DF ＝D 1F ,DD 1＝2,结合余弦定理得到结论.11[答案] C[解析] 取BC 中点E ,连AE 、DE ,可证BC ⊥AE ,BC ⊥DE ,∴∠AED 为二面角A －BC －D 得平面角又AE ＝ED ＝2,AD ＝2,∴∠AED ＝90°,故选C 、12[答案] B[解析] 将其还原成正方体ABCD －PQRS ,显见PB ∥SC ,△ACS 为正三角形,∴∠ACS ＝60°、13[答案] α∩β＝AB14[答案] 45°[解析] 如图所示,正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中,由于BC ⊥AB ,BC 1⊥AB ,则∠C 1BC 就是二面角C 1－AB －C 得平面角.又△BCC 1就是等腰直角三角形,则∠C 1BC ＝45°、15[答案] 9[解析] 如下图所示,连接AC ,BD ,则直线AB ,CD 确定一个平面ACBD 、∵α∥β,∴AC ∥BD ,则AS SB ＝CS SD ,∴86＝12SD ,解得SD ＝9、16[答案] ①②④[解析] 如图所示,①取BD 中点,E 连接AE ,CE ,则BD ⊥AE ,BD ⊥CE ,而AE ∩CE ＝E ,∴BD ⊥平面AEC ,AC ⊂平面AEC ,故AC ⊥BD ,故①正确.②设正方形得边长为a ,则AE ＝CE ＝22a 、由①知∠AEC ＝90°就是直二面角A －BD －C 得平面角,且∠AEC ＝90°,∴AC ＝a ,∴△ACD 就是等边三角形,故②正确.③由题意及①知,AE ⊥平面BCD ,故∠ABE 就是AB 与平面BCD 所成得角,而∠ABE ＝45°,所以③不正确.④分别取BC ,AC 得中点为M ,N ,连接ME ,NE ,MN 、则MN ∥AB ,且MN ＝12AB ＝12a ,ME ∥CD ,且ME ＝12CD ＝12a ,∴∠EMN 就是异面直线AB ,CD 所成得角.在Rt △AEC 中,AE ＝CE ＝22a ,AC ＝a ,∴NE ＝12AC ＝12a 、∴△MEN 就是正三角形,∴∠EMN ＝60°,故④正确. 17[证明] (1)在正三棱柱ABC －A 1B 1C 1中,∵F 、F 1分别就是AC 、A 1C 1得中点,∴B 1F 1∥BF ,AF 1∥C 1F 、又∵B 1F 1∩AF 1＝F 1,C 1F ∩BF ＝F ,∴平面AB 1F 1∥平面C 1BF 、(2)在三棱柱ABC －A 1B 1C 1中,AA 1⊥平面A 1B 1C 1,∴B 1F 1⊥AA 1、又B 1F 1⊥A 1C 1,A 1C 1∩AA 1＝A 1,∴B 1F 1⊥平面ACC 1A 1,而B 1F 1⊂平面AB 1F 1,∴平面AB 1F 1⊥平面ACC 1A 1、18[解析](1)如图所示,连接AC ,由AB ＝4,BC ＝3,∠ABC ＝90°,得AC ＝5、又AD ＝5,E 就是CD 得中点,所以CD ⊥AE 、∵P A ⊥平面ABCD ,CD ⊂平面ABCD ,所以P A ⊥CD 、而P A ,AE 就是平面P AE 内得两条相交直线,所以CD ⊥平面P AE 、(2)过点B 作BG ∥CD ,分别与AE ,AD 相交于F ,G ,连接PF 、由(1)CD ⊥平面P AE 知,BG ⊥平面P AE 、于就是∠BPF 为直线PB 与平面P AE 所成得角,且BG ⊥AE 、由P A ⊥平面ABCD 知,∠PBA 为直线PB 与平面ABCD 所成得角. AB ＝4,AG ＝2,BG ⊥AF ,由题意,知∠PBA ＝∠BPF ,因为sin ∠PBA ＝P A PB ,sin ∠BPF ＝BF PB ,所以P A ＝BF 、由∠DAB ＝∠ABC ＝90°知,AD ∥BC ,又BG ∥CD ,所以四边形BCDG 就是平行四边形,故GD ＝BC ＝3、于就是AG ＝2、在Rt △BAG 中,AB ＝4,AG ＝2,BG ⊥AF ,所以BG ＝AB 2＋AG 2＝25,BF ＝AB 2BG ＝1625＝855、于就是P A ＝BF ＝855、又梯形ABCD 得面积为S ＝12×(5＋3)×4＝16,所以四棱锥P －ABCD 得体积为V ＝13×S ×P A ＝13×16×855＝128515、19[解析] (1)证明:如图所示,取CD 得中点E ,连接PE ,EM ,EA ,∵△PCD 为正三角形,∴PE ⊥CD ,PE ＝PD sin ∠PDE ＝2sin60°＝3、∵平面PCD ⊥平面ABCD ,∴PE ⊥平面ABCD ,而AM ⊂平面ABCD ,∴PE ⊥AM 、∵四边形ABCD 就是矩形,∴△ADE ,△ECM ,△ABM 均为直角三角形,由勾股定理可求得EM ＝3,AM ＝6,AE ＝3,∴EM 2＋AM 2＝AE 2、∴AM ⊥EM 、又PE ∩EM ＝E ,∴AM ⊥平面PEM ,∴AM ⊥PM 、(2)解:由(1)可知EM ⊥AM ,PM ⊥AM ,∴∠PME 就是二面角P －AM －D 得平面角.∴tan ∠PME ＝PE EM ＝33＝1,∴∠PME ＝45°、 ∴二面角P －AM －D 得大小为45°、20[解析](1)因为侧面BCC 1B 1就是菱形,所以B 1C ⊥BC 1,又已知B 1C ⊥A 1B ,且A 1B ∩BC 1＝B ,所以B 1C ⊥平面A 1BC 1,又B 1C ⊂平面AB 1C所以平面AB 1C ⊥平面A 1BC 1 、(2)设BC 1交B 1C 于点E ,连接DE ,则DE 就是平面A 1BC 1与平面 B 1CD 得交线.因为A 1B ∥平面B 1CD ,A 1B ⊂平面A 1BC 1,平面A 1BC 1∩平面B 1CD ＝DE ,所以A 1B ∥DE 、又E 就是BC 1得中点,所以D 为A 1C 1得中点.即A 1D DC 1＝1、21[解] (1)证明:连接AE ,如下图所示.∵ADEB 为正方形,∴AE ∩BD ＝F ,且F 就是AE 得中点,又G 就是EC 得中点,∴GF ∥AC ,又AC ⊂平面ABC ,GF ⊄平面ABC ,∴GF ∥平面ABC 、(2)证明:∵ADEB 为正方形,∴EB ⊥AB ,又∵平面ABED ⊥平面ABC ,平面ABED ∩平面ABC ＝AB ,EB ⊂平面ABED ,∴BE ⊥平面ABC ,∴BE ⊥AC 、又∵AC ＝BC ＝22AB ,∴CA 2＋CB 2＝AB 2,∴AC ⊥BC 、又∵BC ∩BE ＝B ,∴AC ⊥平面BCE 、(3)取AB 得中点H ,连GH ,∵BC ＝AC ＝22AB ＝22,∴CH ⊥AB ,且CH ＝12,又平面ABED ⊥平面ABC∴GH ⊥平面ABCD ,∴V ＝13×1×12＝16、22[解析] (1)证明:在直三棱柱ABC －A 1B 1C 1中,底面三边长AC ＝3,BC ＝4,AB ＝5,∴AC ⊥BC 、又∵C 1C ⊥AC 、∴AC ⊥平面BCC 1B 1、 ∵BC 1⊂平面BCC 1B ,∴AC ⊥BC 1、(2)证明:设CB 1与C 1B 得交点为E ,连接DE ,又四边形BCC 1B 1为正方形.∵D 就是AB 得中点,E 就是BC 1得中点,∴DE ∥AC 1、 ∵DE ⊂平面CDB 1,AC 1⊄平面CDB 1, ∴AC 1∥平面CDB 1、(3)解:∵DE ∥AC 1,∴∠CED 为AC 1与B 1C 所成得角.在△CED 中,ED ＝12AC 1＝52,CD ＝12AB ＝52,CE ＝12CB 1＝22,∴cos ∠CED ＝252＝225、∴异面直线AC 1与B 1C 所成角得余弦值为225、。

高中数学必修二第二章检测题附答案解析

所以 tan∠BPQ= 2 .
【答案】 2 15.【解析】把平面展开图还原为四棱锥如图所示,则 EH∥AB,所以 EH∥平面 ABCD.同理可证 EF∥平面 ABCD,所以平面 EFGH∥平面 ABCD.由于平面 PAD,平面 PBC,平面 PAB,平面 PDC 均是四棱锥的四个侧面,则它们两两相交.
【答案】A 9.【解析】因为平面 ABFE∥平面 CDHG,
又平面 EFGH∩平面 ABFE=EF, 平面 EFGH∩平面 CDHG=HG, 所以 EF∥HG. 同理 EH∥FG, 所以四边形 EFGH 的形状是平行四边形. 【答案】B 10.【解析】①中,m,n 可能平行或相交或异面,所以①为假命题;②是直线与平面垂直的性质定理,所以②为真命题;③中,n 可以平行于β,也可以在β内,所以③为假命题;④中,m,n 也可以不互相垂直,所以④为假命题. 【答案】A 二、填空题 11.【解析】根据题意画出图形,如图,因为点 C∈β,且点 C∈γ,所以 C∈β∩γ.因为点 R∈AB,所以点 R∈γ.又 R∈β,所以 R∈β∩γ,从而β∩γ=CR.
其中,能确定一个平面的条件有( )
A.3 个
B.2 个
C.1 个
D.0 个
2.对于直线 m,n 和平面α,下列结论正确的是( )
A.如果 m⊂α,n⊄α,m,n 是异面直线,那么 n∥α
B.如果 m⊂α,n⊄α,m,n 是异面直线,那么 n 与α相交
C.如果 m⊂α,n∥α,m,n 共面,那么 m∥n
形 EFGH 的形状为( )
A.梯形
B.平行四边形
C.可能是梯形也可能是平行四边形
D.不确定
10.若 m,n 为两条不重合的直线,α,β为两个不重合的平面,则下列命题中的真命题的个数是

数学必修二第二章经典测试题含答案

必修二第二章综合检测题一、选择题1．假设直线a与b没有公共点，那么a及b的位置关系是( ) A．相交B．平行C．异面D．平行或异面2．平行六面体－A1B1C1D1中，既及共面也及1共面的棱的条数为( )A．3 B．4 C．5 D．63．平面α与直线l，那么α内至少有一条直线及l( )A．平行B．相交C．垂直D．异面4．长方体－A1B1C1D1中，异面直线，A1D1所成的角等于( ) A．30°B．45°C．60°D．90°5．对两条不相交的空间直线a及b，必存在平面α，使得( ) A．a⊂α，b⊂αB．a⊂α，b∥αC．a⊥α，b⊥αD．a⊂α，b⊥α6．下面四个命题：其中真命题的个数为( )①假设直线a，b异面，b，c异面，那么a，c异面；②假设直线a，b相交，b，c相交，那么a，c相交；③假设a∥b，那么a，b及c所成的角相等；④假设a⊥b，b⊥c，那么a∥c.A．4 B．3 C．2 D．17．在正方体－A1B1C1D1中，E，F分别是线段A1B1，B1C1上的不及端点重合的动点，如果A1E＝B1F，有下面四个结论：①⊥1；②∥；③及异面；④∥平面.其中一定正确的有( )A．①②B．②③C．②④D．①④8．设a，b为两条不重合的直线，α，β为两个不重合的平面，以下命题中为真命题的是( )A．假设a，b及α所成的角相等，那么a∥bB．假设a∥α，b∥β，α∥β，那么a∥bC．假设a⊂α，b⊂β，a∥b，那么α∥βD．假设a⊥α，b⊥β，α⊥β，那么a⊥b9．平面α⊥平面β，α∩β＝l，点A∈α，A∉l，直线∥l，直线⊥l，直线m∥α，n∥β，那么以下四种位置关系中，不一定成立的是( )A．∥m B．⊥m C．∥βD．⊥β10．正方体－A1B1C1D1中，E、F分别为1、1的中点，那么直线及D1F所成角的余弦值为( )A．－ B D．－11．三棱锥D－的三个侧面及底面全等，且＝＝，＝2，那么以为棱，以面及面为面的二面角的余弦值为( )C．0 D．－12．如下图，点P在正方形所在平面外，⊥平面，＝，那么及所成的角是( )A．90°B．60°C．45°D．30°二、填空题三、13．以下图形可用符号表示为．14．正方体－A1B1C1D1中，二面角C1－－C的平面角等于．15．设平面α∥平面β，A，C∈α，B，D∈β，直线及交于点S，且点S位于平面α，β之间，＝8，＝6，＝12，那么＝.16．将正方形沿对角线折成直二面角A－－C，有如下四个结论：②△是等边三角形；③及平面成60°的角；④及所成的角是60°.其中正确结论的序号是．三、解答题(解容许写出文字说明，证明过程或演算步骤)17．如以下图，在三棱柱－A1B1C1中，△及△A1B1C1都为正三角形且1⊥面，F、F1分别是，A1C1的中点．求证：(1)平面1F1∥平面C1；(2)平面1F1⊥平面1A118．如下图，在四棱锥P－中，⊥平面，＝4，＝3，＝5，∠＝∠＝90°，E是的中点．(1)证明：⊥平面；(2)假设直线及平面所成的角与及平面所成的角相等，求四棱锥P －的体积．19．如下图，边长为2的等边△所在的平面垂直于矩形所在的平面，＝2，M为的中点．(1)证明：⊥；(2)求二面角P－－D的大小．20．如图，棱柱－A1B1C1的侧面1B1是菱形，B1C⊥A1B.(1)证明：平面1C⊥平面A11；(2)设D是A1C1上的点，且A1B∥平面B1，求A1D1的值．21．如图，△中，＝＝，是边长为1的正方形，平面⊥底面，假设G，F分别是，的中点．(1)求证：∥底面；(2)求证：⊥平面；(3)求几何体的体积V.22．如以下图所示，在直三棱柱－A1B1C1中，＝3，＝4，＝5，＝4，点D是的中点．1(1)求证：⊥1；(2)求证：1∥平面1；(3)求异面直线1及B1C所成角的余弦值．必修二第二章综合检测题1 D2 C 及1为异面直线，故棱中不存在同时及两者平行的直线，因此只有两类：第一类及平行及1相交的有：、C1D1及1平行且及相交的有：1、1，第二类及两者都相交的只有，故共有5条．3 C 当直线l及平面α斜交时，在平面α内不存在及l平行的直线，∴A错；当l⊂α时，在α内不存在直线及l异面，∴D错；当l∥α时，在α内不存在直线及l相交．无论哪种情形在平面α内都有无数条直线及l垂直．4 D 由于∥A1D1，那么∠是异面直线，A1D1所成的角，很明显∠＝90°.5 B 对于选项A，当a及b是异面直线时，A错误；对于选项B，假设a，b不相交，那么a及b平行或异面，都存在α，使a ⊂α，b∥α，B正确；对于选项C，a⊥α，b⊥α，一定有a∥b，C 错误；对于选项D，a⊂α，b⊥α，一定有a⊥b，D错误．6 D 异面、相交关系在空间中不能传递，故①②错；根据等角定理，可知③正确；对于④，在平面内，a∥c，而在空间中，a及c可以平行，可以相交，也可以异面，故④错误．7 D 如下图．由于1⊥平面A1B1C1D1，⊂平面A1B1C1D1，那么⊥1，所以①正确；当E，F分别是线段A1B1，B1C1的中点时，∥A1C1，又∥A1C1，那么∥，所以③不正确；当E，F分别不是线段A1B1，B1C1的中点时，及异面，所以②不正确；由于平面A1B1C1D1∥平面，⊂平面A1B1C1D1，所以∥平面，所以④正确．8 D选项A中，a，b还可能相交或异面，所以A是假命题；选项B中，a，b还可能相交或异面，所以B是假命题；选项C中，α，β还可能相交，所以C是假命题；选项D中，由于a⊥α，α⊥β，那么a∥β或a⊂β，那么β内存在直线l∥a，又b⊥β，那么b⊥l，所以a⊥b.9 C如下图：∥l∥m；⊥l，m∥l⇒⊥m；∥l⇒∥β.10、11 C 取中点E，连、，可证⊥，⊥，∴∠为二面角A－－D 的平面角又＝＝，＝2，∴∠＝90°，应选C.12 B 将其复原成正方体－，显见∥，△为正三角形，∴∠＝60°.13 α∩β＝14 45°如下图，正方体－A1B1C1D1中，由于⊥，1⊥，那么∠C1是二面角C1－－C的平面角．又△1是等腰直角三角形，那么∠C1＝45°.15、9如以下图所示，连接，，那么直线，确定一个平面.∵α∥β，∴∥，那么＝，∴＝，解得＝9.16 ①②④如下图，①取中点，E连接，，那么⊥，⊥，而∩＝E，∴⊥平面，⊂平面，故⊥，故①正确．②设正方形的边长为a，那么＝＝a.由①知∠＝90°是直二面角A－－C的平面角，且∠＝90°，∴＝a，∴△是等边三角形，故②正确．③由题意及①知，⊥平面，故∠是及平面所成的角，而∠＝45°，所以③不正确．④分别取，的中点为M，N，连接，，.那么∥，且＝＝a，∥，且＝＝a，∴∠是异面直线，所成的角．在△中，＝＝a，＝a，∴＝＝a.∴△是正三角形，∴∠＝60°，故④正确．17 (1)在正三棱柱－A1B1C1中，∵F、F1分别是、A1C1的中点，∴B1F1∥，1∥C1F.又∵B1F1∩1＝F1，C1F∩＝F ∴平面1F1∥平面C1.(2)在三棱柱－A1B1C1中，1⊥平面A1B1C1，∴B1F1⊥1.又B1F1⊥A1C1，A1C1∩1＝A1 ∴B1F1⊥平面1A1，而B1F1⊂平面1F1 ∴平面1F1⊥平面1A1.18(1)如下图，连接，由＝4，＝3，∠＝90°，得＝5.又＝5，E是的中点，所以⊥.∵⊥平面，⊂平面，所以⊥.而，是平面内的两条相交直线，所以⊥平面.(2)过点B作∥，分别及，相交于F，G，连接.由(1)⊥平面知，⊥∠为直线及平面所成的角，且⊥.由⊥平面知，∠为直线及平面所成的角．＝4，＝2，⊥，由题意，知∠＝∠，因为∠＝，∠＝，所以＝.由∠＝∠＝90°知，∥，又∥，所以四边形是平行四边形，故＝＝3.于是＝2.在△中，＝4，＝2，⊥，所以＝＝2，＝＝＝.于是＝＝.又梯形的面积为S＝×(5＋3)×4＝16，所以四棱锥P－的体积为V＝×S×＝×16×＝.19[解析] (1)证明：如下图，取的中点E，连接，，，∵△为正三角形，∴⊥，＝∠＝260°＝.∵平面⊥平面，∴⊥平面，而⊂平面，∴⊥.∵四边形是矩形，∴△，△，△均为直角三角形，由勾股定理可求得＝，＝，＝3 ∴2＋2＝2.∴⊥.又∩＝E，∴⊥平面，∴⊥.(2)解：由(1)可知⊥，⊥，∴∠是二面角P－－D的平面角．∴∠＝＝＝1，∴∠＝45°.∴二面角P－－D的大小为45°20(1)因为侧面1B1是菱形，所以B1C⊥1，又B1C⊥A1B，且A1B∩1＝B，所以B1C⊥平面A11，又B1C⊂平面1C所以平面1C⊥平面A11 .(2)设1交B1C于点E，连接，那么是平面A11及平面B1的交线．因为A1B∥平面B1，A1B⊂平面A11，平面A11∩平面B1＝，所以A1B∥.又E是1的中点，所以D为A1C1的中点．即A1D1＝1.21[解] (1)证明：连接，如以下图所示．∵为正方形∴∩＝F，且F是的中点，又G是的中点∴∥，又⊂平面，⊄平面，∴∥平面.(2)证明：∵为正方形，∴⊥，又∵平面⊥平面，平面∩平面＝，⊂平面，∴⊥平面，∴⊥.又∵＝＝，∴2＋2＝2，∴⊥.又∵∩＝B，∴⊥平面.(3)取的中点H，连，∵＝＝＝，∴⊥，且＝，又平面⊥平面∴⊥平面，∴V＝×1×＝.22[解析] (1)证明：在直三棱柱－A1B1C1中，底面三边长＝3，＝4，＝5，∴⊥.又∵C1C⊥.∴⊥平面1B1∵1⊂平面1B，∴⊥1.(2)证明：设1及C1B的交点为E，连接，又四边形1B1为正方形．∵D是的中点，E是1的中点，∴∥1.∵⊂平面1，1⊄平面1，∴1∥平面1.(3)解：∵∥1，∴∠为1及B1C所成的角．在△中，＝1＝，＝＝，＝1＝2，∴∠＝＝.∴异面直线1及B1C所成角的余弦值为.。

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c 可以平行，可以相交，也可以异面，故④错误．
7[答案] D [解析] 如图所示．由于 AA1⊥平面 A1B1C1D1，EF⊂平面 A1B1C1D1，则 EF⊥AA1，所以①正确；当 E，F 分别是线段 A1B1，B1C1 的中点时，EF∥A1C1，又 AC∥A1C1，则 EF∥AC，所以 ③不正确；当 E，F 分别不是线段 A1B1，B1C1 的中点时，EF 与 AC 异面，所以②不正确；由于平面 A1B1C1D1∥平面 ABCD，EF⊂平面 A1B1C1D1，所以 EF∥平面 ABCD，所以④正确．
14．正方体 ABCD－A1B1C1D1 中，二面角 C1－AB－C 的平面角等于 ________． 15．设平面 α∥平面 β，A，C∈α，B，D∈β，直线 AB 与 CD 交于点 S，且点 S 位于平面 α，β 之间，AS＝8，BS＝6，CS＝12，则 SD＝________. 16．将正方形 ABCD 沿对角线 BD 折成直二面角 A－BD－C，有如下四个结论： ①AC⊥BD；②△ACD 是等边三角形；③AB 与平面 BCD 成 60°的角； ④AB 与 CD 所成的角是 60°.其中正确结论的序号是________．
4．长方体 ABCD－A1B1C1D1 中，异面直线 AB，A1D1 所成的角等于( ) A．30° B．45° C．60° D．90°
5．对两条不相交的空间直线 a 与 b，必存在平面 α，使得( ) A．a⊂α，b⊂α B．a⊂α，b∥α C.a⊥α，b⊥α D．a⊂α，b⊥α
6．下面四个命题： ①若直线 a，b 异面，b，c 异面，则 a，c 异面； ②若直线 a，b 相交，b，c 相交，则 a，c 相交； ③若 a∥b，则 a，b 与 c 所成的角相等； ④若 a⊥b，b⊥c，则 a∥c.其中真命题的个数为( ) A．4 B．3 C．2 D．1

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第二章测试（时间：120分钟总分：150分）一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1.下面四个命题：①分别在两个平面内的两直线是异面直线；②若两个平面平行，则其中一个平面内的任何一条直线必平行于另一个平面；③如果一个平面内的两条直线平行于另一个平面，则这两个平面平行；④如果一个平面内的任何一条直线都平行于另一个平面，则这两个平面平行.其中正确的命题是（）A.①②B.②④C.①③D.②③答案:B2.棱台的一条侧棱所在的直线与不含这条侧棱的侧面所在平面的位置关系是（）A.平行B.相交C.平行或相交D.不相交解析：由棱台的定义知，各侧棱的延长线交于一点，所以选B.答案:B3.一直线/与其外三点A, B, C可确定的平面个数是（）A.1个B. 3个C. 1个或3个D. 1个或3个或4个解析：当A、B、C共线且与/平行或相交时，确定一个平面；当A、B、C共线且与/ 异面时，可确定3个平面；当A、B. C三点不共线时，可确定4个平面.答案：D4.若三个平面两两相交，有三条交线，则下列命题中止确的是（）A.三条交线为异面直线B.三条交线两两平行C.三条交线交于一点D.三条交线两两平行或交于一点答案：D5.如图，在AABC中，ZBAC=90°,丄面ABC, AB=AC, D是BC的中点，则图中直角三角形的个数是（）A. 5B. 8C. 10D. 6解析：这些直角三角形是：△B4B, △B4D, AMC, MAC, ABAD, ACAD,△PBD, △PCD.共8 个.答案:B6.下列命题正确的有（）①若厶ABC在平面a外，它的三条边所在直线分别交a于P、Q、R,则P、0、R三点、共线.②若三条平行线a、b. c都与直线/相交，则这四条直线共面.③三条直线两两相交，则这三条直线共面.A. 0个B. 1个C. 2个D. 3个解析：易知①与②正确，③不正确.答案:C7.若平面a丄平面沟a^p=l,且点Pea, PH,则下列命题中的假命题是（）A.过点P且垂直于a的直线平行于0B.过点P且垂直于/的直线在a内C.过点P且垂直于0的直线在a内D.过点P且垂直于/的平面垂直于0答案：B& 如右图，在棱长为2的正方体ABCD-ArBiCiDr中，O是底面ABCD的中心，M、N分别是棱DDi、DiCi的中点，则直线OM（）A.与AC、MN均垂直相交B.与AC垂直，与MN不垂直C.与A/N垂直，与AC不垂直D.与AC、MN均不垂直解析：易证 AC 丄面 BB X D\D, OMU 面 BBQQ, :.AC±OM.计算得 OM 2 + MN 1 = ON 1=5, OMLMN.答案：A 9. （2010-江西高考）如图，M 是正方体ABCD-AiBrCiDi 的棱DDi 的中点，给出下列四个命题：D.①②③ 解析：将过点M 的平面CDDiCi 绕直线DDi 旋转任意非零的角度，所得平面与直线AB, BiCi 都相交，故③错误，排除A, B, D.答案：C10.已知平面a 外不共线的三点A 、B 、C 到a 的距离相等，则正确的结论是（）A. 平面ABC 必平行于aB. 平面ABC 必不垂直于aC. 平面ABC 必与a 相交D. 存在/\ABC 的一条中位线平行于a 或在a 内解析：排除A 、B 、C,故选D.答案:D11. （2009-广东高考）给定下列四个命题：① 若一个平面内的两条直线与另一个平面都平行，那么这两个平面相互平行; ② 若一个平面经过另一个平面的垂线，那么这两个平面相互垂直;③ 垂直于同一直线的两条直线相互平行；④ 若两个平面垂直，那么一个平面内与它们的交线不垂直的直线与另一个平面也不垂直.其中，为真命题的是（）A.①和②B.②和③ ①过M 点有且只有一条直线与直线AB,Bi 。

高一数学必修2第二章测试题及答案解析

第二章综合检测题一、选择题1．若直线a和b没有公共点，则a与b的位置关系是()A．相交B．平行C．异面D．平行或异面2．平行六面体ABCD－A1B1C1D1中，既与AB共面也与CC1共面的棱的条数为()A．3B．4C．5D．63．已知平面α和直线l，则α内至少有一条直线与l()A．平行B．相交C．垂直D．异面4．长方体ABCD－A1B1C1D1中，异面直线AB，A1D1所成的角等于() A．30°B．45°C．60°D．90°5．对两条不相交的空间直线a与b，必存在平面α，使得()A a⊂α，b⊂αB a⊂α，b∥αC a⊥α，b⊥αD a⊂α，b⊥α6．下面四个命题：①若直线a，b异面，b，c异面，则a，c异面；②若直线a，b相交，b，c相交，则a，c相交；③若a∥b，则a，b与c所成的角相等；④若a⊥b，b⊥c，则a∥c.其中真命题的个数为()A．4B．3C．2D．17．在正方体ABCD－A1B1C1D1中，E，F分别是线段A1B1，B1C1上的不与端点重合的动点，如果A1E＝B1F，有下面四个结论：①EF⊥AA1；②EF∥AC；③EF与AC异面；④EF∥平面ABCD.其中一定正确的有()A．①②B．②③C．②④D．①④8．设a，b为两条不重合的直线，α，β为两个不重合的平面，下列命题中为真命题的是()A．若a，b与α所成的角相等，则a∥bB．若a∥α，b∥β，α∥β，则a∥bC．若a⊂α，b⊂β，a∥b，则α∥βD．若a⊥α，b⊥β，α⊥β，则a⊥b9．已知平面α⊥平面β，α∩β＝l，点A∈α，A∉l，直线AB∥l，直线AC⊥l，直线m∥α，n∥β，则下列四种位置关系中，不一定成立的是A．AB∥m B．AC⊥m C．AB∥βD．AC⊥β10已知正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，E 、F 分别为BB 1、CC 1的中点，那么直线AE 与D 1F 所成角的余弦值为( )A ．－45 B. .35 C .34 D ．－3511．已知三棱锥D －ABC 的三个侧面与底面全等，且AB ＝AC ＝3，BC ＝2，则以BC 为棱，以面BCD 与面BCA 为面的二面角的余弦值为( )A.33B.13 C ．0 D ．－1212．如图所示，点P 在正方形ABCD 所在平面外，P A ⊥平面ABCD ，P A ＝AB ，则PB 与AC 所成的角是( )A ．90°B ．60°C ．45°D ．30° 二、填空题13．下列图形可用符号表示为________．14．正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，二面角C 1－AB －C 的平面角等于________．15．设平面α∥平面β，A ，C ∈α，B ，D ∈β，直线AB 与CD 交于点S ，且点S 位于平面α，β之间，AS ＝8，BS ＝6，CS ＝12，则SD ＝________. 16．将正方形ABCD 沿对角线BD 折成直二面角A －BD －C ，有如下四个结论： ①AC ⊥BD ；②△ACD 是等边三角形； ③AB 与平面BCD 成60°的角； ④AB 与CD 所成的角是60°.其中正确结论的序号是________．三、解答题17．如下图，在三棱柱ABC－A1B1C1中，△ABC与△A1B1C1都为正三角形且AA1⊥面ABC，F、F1分别是AC，A1C1的中点．求证：(1)平面AB1F1∥平面C1BF；(2)平面AB1F1⊥平面ACC1A1.18如图所示，在四棱锥P－ABCD中，P A⊥平面ABCD，AB＝4，BC＝3，AD＝5，∠DAB＝∠ABC＝90°，E是CD的中点．(1)证明：CD⊥平面P AE；(2)若直线PB与平面P AE所成的角和PB与平面ABCD所成的角相等，求四棱锥P－ABCD的体积．19如图所示，边长为2的等边△PCD所在的平面垂直于矩形ABCD 所在的平面，BC＝22，M为BC的中点．(1)证明：AM⊥PM；(2)求二面角P－AM－D的大小．20如图，棱柱ABC－A1B1C1的侧面BCC1B1是菱形，B1C⊥A1B.(1)证明：平面AB1C⊥平面A1BC1；(2)设D是A1C1上的点，且A1B∥平面B1CD，求A1D DC1的值．21如图，△ABC中，AC＝BC＝22AB，ABED是边长为1的正方形，平面ABED⊥底面ABC，若G，F分别是EC，BD的中点．(1)求证：GF∥底面ABC；(2)求证：AC⊥平面EBC；(3)求几何体ADEBC的体积V.22如下图所示，在直三棱柱ABC－A1B1C1中，AC＝3，BC＝4，AB＝5，AA1＝4，点D是AB的中点．(1)求证：AC⊥BC1；(2)求证：AC1∥平面CDB1；(3)求异面直线AC1与B1C所成角的余弦值．详解答案1[答案] D2[答案] C[解析]AB与CC1为异面直线，故棱中不存在同时与两者平行的直线，因此只有两类：第一类与AB平行与CC1相交的有：CD、C1D1与CC1平行且与AB相交的有：BB1、AA1，第二类与两者都相交的只有BC，故共有5条．3[答案] C[解析]1°直线l与平面α斜交时，在平面α内不存在与l平行的直线，∴A错；2°l⊂α时，在α内不存在直线与l异面，∴D错；3°l∥α时，在α内不存在直线与l相交．无论哪种情形在平面α内都有无数条直线与l垂直．4[答案] D[解析]由于AD∥A1D1，则∠BAD是异面直线AB，A1D1所成的角，很明显∠BAD＝90°.5[答案] B[解析]对于选项A，当a与b是异面直线时，A错误；对于选项B，若a，b不相交，则a与b平行或异面，都存在α，使a⊂α，b∥α，B 正确；对于选项C，a⊥α，b⊥α，一定有a∥b，C错误；对于选项D，a⊂α，b⊥α，一定有a⊥b，D错误．6[答案] D[解析]异面、相交关系在空间中不能传递，故①②错；根据等角定理，可知③正确；对于④，在平面内，a∥c，而在空间中，a与c可以平行，可以相交，也可以异面，故④错误．7[答案] D[解析]如图所示．由于AA1⊥平面A1B1C1D1，EF⊂平面A1B1C1D1，则EF⊥AA1，所以①正确；当E，F分别是线段A1B1，B1C1的中点时，EF∥A1C1，又AC∥A1C1，则EF∥AC，所以③不正确；当E，F分别不是线段A1B1，B1C1的中点时，EF与AC异面，所以②不正确；由于平面A1B1C1D1∥平面ABCD，EF⊂平面A1B1C1D1，所以EF∥平面ABCD，所以④正确．8[答案] D[解析]选项A中，a，b还可能相交或异面，所以A是假命题；选项B中，a，b还可能相交或异面，所以B是假命题；选项C中，α，β还可能相交，所以C是假命题；选项D中，由于a⊥α，α⊥β，则a∥β或a⊂β，则β内存在直线l∥a，又b⊥β，则b⊥l，所以a⊥b.9[答案] C[解析]如图所示：AB∥l∥m；AC⊥l，m∥l⇒AC⊥m；AB∥l⇒AB∥β.10[答案]35命题意图]本试题考查了正方体中异面直线的所成角的求解的运用．[解析]首先根据已知条件，连接DF，然后则角DFD1即为异面直线所成的角，设边长为2，则可以求解得到5＝DF＝D1F，DD1＝2，结合余弦定理得到结论．11[答案] C[解析]取BC中点E，连AE、DE，可证BC⊥AE，BC⊥DE，∴∠AED 为二面角A－BC－D的平面角又AE＝ED＝2，AD＝2，∴∠AED＝90°，故选C.12[答案] B[解析]将其还原成正方体ABCD－PQRS，显见PB∥SC，△ACS为正三角形，∴∠ACS＝60°.13[答案]α∩β＝AB14[答案]45°[解析]如图所示，正方体ABCD－A1B1C1D1中，由于BC⊥AB，BC1⊥AB，则∠C1BC是二面角C1－AB－C的平面角．又△BCC1是等腰直角三角形，则∠C 1BC ＝45°.15[答案] 9[解析] 如下图所示，连接AC ，BD ，则直线AB ，CD 确定一个平面ACBD . ∵α∥β，∴AC ∥BD ，则AS SB ＝CS SD ，∴86＝12SD ，解得SD ＝9. 16[答案] ①②④[解析] 如图所示，①取BD 中点，E 连接AE ，CE ，则BD ⊥AE ，BD ⊥CE ，而AE ∩CE ＝E ，∴BD ⊥平面AEC ，AC ⊂平面AEC ，故AC ⊥BD ，故①正确．②设正方形的边长为a ，则AE ＝CE ＝22a .由①知∠AEC ＝90°是直二面角A －BD －C 的平面角，且∠AEC ＝90°，∴AC ＝a ，∴△ACD 是等边三角形，故②正确．③由题意及①知，AE ⊥平面BCD ，故∠ABE 是AB 与平面BCD 所成的角，而∠ABE ＝45°，所以③不正确．④分别取BC ，AC 的中点为M ，N ，连接ME ，NE ，MN .则MN ∥AB ，且MN ＝12AB ＝12a ，ME ∥CD ，且ME ＝12CD ＝12a ，∴∠EMN 是异面直线AB ，CD 所成的角．在Rt △AEC 中，AE ＝CE ＝22a ，AC ＝a ，∴NE ＝12AC ＝12a .∴△MEN 是正三角形，∴∠EMN ＝60°，故④正确．17[证明] (1)在正三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，∵F 、F 1分别是AC 、A 1C 1的中点，∴B 1F 1∥BF ，AF 1∥C 1F .又∵B 1F 1∩AF 1＝F 1，C 1F ∩BF ＝F ，∴平面AB 1F 1∥平面C 1BF .(2)在三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，AA 1⊥平面A 1B 1C 1，∴B 1F 1⊥AA 1. 又B 1F 1⊥A 1C 1，A 1C 1∩AA 1＝A 1，∴B 1F 1⊥平面ACC 1A 1，而B 1F 1⊂平面AB 1F 1，∴平面AB 1F 1⊥平面ACC 1A 1.18[解析](1)如图所示，连接AC ，由AB ＝4，BC ＝3，∠ABC ＝90°，得AC ＝5. 又AD ＝5，E 是CD 的中点，所以CD ⊥AE .∵P A ⊥平面ABCD ，CD ⊂平面ABCD ，所以P A ⊥CD .而P A ，AE 是平面P AE 内的两条相交直线，所以CD ⊥平面P AE .(2)过点B 作BG ∥CD ，分别与AE ，AD 相交于F ，G ，连接PF .由(1)CD ⊥平面P AE 知，BG ⊥平面P AE .于是∠BPF 为直线PB 与平面P AE 所成的角，且BG ⊥AE .由P A ⊥平面ABCD 知，∠PBA 为直线PB 与平面ABCD 所成的角． AB ＝4，AG ＝2，BG ⊥AF ，由题意，知∠PBA ＝∠BPF ，因为sin ∠PBA ＝P A PB ，sin ∠BPF ＝BF PB ，所以P A ＝BF .由∠DAB ＝∠ABC ＝90°知，AD ∥BC ，又BG ∥CD ，所以四边形BCDG 是平行四边形，故GD ＝BC ＝3.于是AG ＝2.在Rt △BAG 中，AB ＝4，AG ＝2，BG ⊥AF ，所以BG ＝AB 2＋AG 2＝25，BF ＝AB 2BG ＝1625＝855.于是P A ＝BF ＝855. 又梯形ABCD 的面积为S ＝12×(5＋3)×4＝16，所以四棱锥P －ABCD 的体积为V ＝13×S ×P A ＝13×16×855＝128515.19[解析] (1)证明：如图所示，取CD 的中点E ，连接PE ，EM ，EA ，∵△PCD 为正三角形，∴PE ⊥CD ，PE ＝PD sin ∠PDE ＝2sin60°＝ 3. ∵平面PCD ⊥平面ABCD ， ∴PE ⊥平面ABCD ，而AM ⊂平面ABCD ，∴PE ⊥AM .∵四边形ABCD 是矩形，∴△ADE ，△ECM ，△ABM 均为直角三角形，由勾股定理可求得EM ＝3，AM ＝6，AE ＝3，∴EM 2＋AM 2＝AE 2.∴AM ⊥EM .又PE ∩EM ＝E ，∴AM ⊥平面PEM ，∴AM ⊥PM .(2)解：由(1)可知EM ⊥AM ，PM ⊥AM ，∴∠PME 是二面角P －AM －D 的平面角．∴tan ∠PME ＝PE EM ＝33＝1，∴∠PME ＝45°. ∴二面角P －AM －D 的大小为45°.20[解析](1)因为侧面BCC1B1是菱形，所以B1C⊥BC1，又已知B1C⊥A1B，且A1B∩BC1＝B，所以B1C⊥平面A1BC1，又B1C⊂平面AB1C所以平面AB1C⊥平面A1BC1 .(2)设BC1交B1C于点E，连接DE，则DE是平面A1BC1与平面B1CD的交线．因为A1B∥平面B1CD，A1B⊂平面A1BC1，平面A1BC1∩平面B1CD ＝DE，所以A1B∥DE.又E是BC1的中点，所以D为A1C1的中点．即A1D DC1＝1.21[解](1)证明：连接AE，如下图所示．∵ADEB为正方形，∴AE∩BD＝F，且F是AE的中点，又G是EC的中点，∴GF∥AC，又AC⊂平面ABC，GF⊄平面ABC，∴GF∥平面ABC.(2)证明：∵ADEB为正方形，∴EB⊥AB，又∵平面ABED⊥平面ABC，平面ABED∩平面ABC＝AB，EB⊂平面ABED，∴BE⊥平面ABC，∴BE⊥AC.又∵AC＝BC＝22AB，∴CA 2＋CB 2＝AB 2，∴AC ⊥BC .又∵BC ∩BE ＝B ，∴AC ⊥平面BCE .(3)取AB 的中点H ，连GH ，∵BC ＝AC ＝22AB ＝22，∴CH ⊥AB ，且CH ＝12，又平面ABED ⊥平面ABC∴GH ⊥平面ABCD ，∴V ＝13×1×12＝16.22[解析] (1)证明：在直三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，底面三边长AC ＝3，BC ＝4，AB ＝5，∴AC ⊥BC .又∵C 1C ⊥AC .∴AC ⊥平面BCC 1B 1.∵BC 1⊂平面BCC 1B ，∴AC ⊥BC 1.(2)证明：设CB 1与C 1B 的交点为E ，连接DE ，又四边形BCC 1B 1为正方形．∵D 是AB 的中点，E 是BC 1的中点，∴DE ∥AC 1. ∵DE ⊂平面CDB 1，AC 1⊄平面CDB 1，∴AC 1∥平面CDB 1.(3)解：∵DE ∥AC 1，∴∠CED 为AC 1与B 1C 所成的角．在△CED 中，ED ＝12AC 1＝52，CD ＝12AB ＝52，CE ＝12CB 1＝22，∴cos ∠CED ＝252＝225.∴异面直线AC 1与B 1C 所成角的余弦值为225.。

人教版高中数学必修2第二章测试题A组及答案解析

人教版高中数学必修2第二章测试题A组及答案解析第二章点、直线、平面之间的位置关系一、选择题1.设 $\alpha$，$\beta$ 为两个不同的平面，$l$，$m$ 为两条不同的直线，且 $l\subset\alpha$，$m\subset\beta$，有如下的两个命题：①若 $\alpha\parallel\beta$，则 $l\parallel m$；②若 $l\perp m$，则 $\alpha\perp\beta$。

那么()。

A。

①是真命题，②是假命题B。

①是假命题，②是真命题C。

①②都是真命题D。

①②都是假命题2.如图，ABCD为正方体，下面结论错误的是()。

A。

BD $\parallel$ 平面CBB。

AC $\perp$ BDC。

AC $\perp$ 平面CBD。

异面直线AD与CB角为60°3.关于直线 $m$，$n$ 与平面 $\alpha$，$\beta$，有下列四个命题：① $m\parallel\alpha$，$n\parallel\beta$ 且$\alpha\parallel\beta$，则 $m\parallel n$；② $m\perp\alpha$，$n\perp\beta$ 且 $\alpha\perp\beta$，则$m\perp n$；其中真命题的序号是()。

A。

①②B。

③④C。

①④D。

②③4.给出下列四个命题：①垂直于同一直线的两条直线互相平行②垂直于同一平面的两个平面互相平行③若直线 $l_1$，$l_2$ 与同一平面所成的角相等，则$l_1$，$l_2$ 互相平行④若直线 $l_1$，$l_2$ 是异面直线，则与 $l_1$，$l_2$ 都相交的两条直线是异面直线其中假命题的个数是()。

A。

1B。

2C。

3D。

45.下列命题中正确的个数是()。

①若直线 $l$ 上有无数个点不在平面 $\alpha$ 内，则$l\parallel\alpha$②若直线 $l$ 与平面 $\alpha$ 平行，则 $l$ 与平面$\alpha$ 内的任意一条直线都平行③如果两条平行直线中的一条直线与一个平面平行，那么另一条直线也与这个平面平行④若直线 $l$ 与平面 $\alpha$ 平行，则 $l$ 与平面$\alpha$ 内的任意一条直线都没有公共点A。

(完整word版)数学必修二第二章经典测试题(含答案)

必修二第二章综合检测题一、选择题1．若直线a和b没有公共点，则a与b的位置关系是()A．相交B．平行C．异面D．平行或异面2．平行六面体ABCD－A1B1C1D1中，既与AB共面也与CC1共面的棱的条数为()A．3B．4C．5D．63．已知平面α和直线l，则α内至少有一条直线与l()A．平行B．相交C．垂直D．异面4．长方体ABCD－A1B1C1D1中，异面直线AB，A1D1所成的角等于()A．30°B．45°C．60°D．90°5．对两条不相交的空间直线a与b，必存在平面α，使得() A．a⊂α，b⊂αB．a⊂α，b∥αC．a⊥α，b⊥αD．a⊂α，b⊥α6．下面四个命题：其中真命题的个数为()①若直线a，b异面，b，c异面，则a，c异面；②若直线a，b相交，b，c相交，则a，c相交；③若a∥b，则a，b与c所成的角相等；④若a⊥b，b⊥c，则a∥c.A．4B．3C．2D．17．在正方体ABCD－A1B1C1D1中，E，F分别是线段A1B1，B1C1上的不与端点重合的动点，如果A1E＝B1F，有下面四个结论：①EF⊥AA1；②EF∥AC；③EF与AC异面；④EF∥平面ABCD.其中一定正确的有()A．①②B．②③C．②④D．①④8．设a，b为两条不重合的直线，α，β为两个不重合的平面，下列命题中为真命题的是()A．若a，b与α所成的角相等，则a∥bB．若a∥α，b∥β，α∥β，则a∥bC．若a⊂α，b⊂β，a∥b，则α∥βD．若a⊥α，b⊥β，α⊥β，则a⊥b9．已知平面α⊥平面β，α∩β＝l，点A∈α，A∉l，直线AB∥l，直线AC⊥l，直线m∥α，n∥β，则下列四种位置关系中，不一定成立的是()A．AB∥m B．AC⊥m C．AB∥βD．AC⊥β10．已知正方体ABCD－A1B1C1D1中，E、F分别为BB1、CC1的中点，那么直线AE与D1F所成角的余弦值为()A．－45 B .35C.34D．－3511．已知三棱锥D－ABC的三个侧面与底面全等，且AB＝AC＝3，BC＝2，则以BC为棱，以面BCD与面BCA为面的二面角的余弦值为()A.33 B.13C．0D．－1212．如图所示，点P在正方形ABCD所在平面外，P A⊥平面ABCD，P A＝AB，则PB与AC所成的角是()A．90°B．60°C．45°D．30°二、填空题三、13．下列图形可用符号表示为________．14．正方体ABCD－A1B1C1D1中，二面角C1－AB－C的平面角等于________．15．设平面α∥平面β，A，C∈α，B，D∈β，直线AB与CD交于点S，且点S位于平面α，β之间，AS＝8，BS＝6，CS＝12，则SD ＝________.16．将正方形ABCD沿对角线BD折成直二面角A－BD－C，有如下四个结论：①AC⊥BD；②△ACD是等边三角形；③AB与平面BCD成60°的角；④AB与CD所成的角是60°.其中正确结论的序号是________．三、解答题(解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤)17．如下图，在三棱柱ABC－A1B1C1中，△ABC与△A1B1C1都为正三角形且AA1⊥面ABC，F、F1分别是AC，A1C1的中点．求证：(1)平面AB1F1∥平面C1BF；(2)平面AB1F1⊥平面ACC1A118．如图所示，在四棱锥P－ABCD中，P A⊥平面ABCD，AB＝4，BC＝3，AD＝5，∠DAB＝∠ABC＝90°，E是CD的中点．(1)证明：CD⊥平面P AE；(2)若直线PB与平面P AE所成的角和PB与平面ABCD所成的角相等，求四棱锥P－ABCD的体积．19．如图所示，边长为2的等边△PCD所在的平面垂直于矩形ABCD所在的平面，BC＝22，M为BC的中点．(1)证明：AM⊥PM；(2)求二面角P－AM－D的大小．20．如图，棱柱ABC－A1B1C1的侧面BCC1B1是菱形，B1C⊥A1B.(1)证明：平面AB1C⊥平面A1BC1；(2)设D是A1C1上的点，且A1B∥平面B1CD，求A1D DC1的值．21．如图，△ABC中，AC＝BC＝22AB，ABED是边长为1的正方形，平面ABED⊥底面ABC，若G，F分别是EC，BD的中点．(1)求证：GF∥底面ABC；(2)求证：AC⊥平面EBC；(3)求几何体ADEBC的体积V.22．如下图所示，在直三棱柱ABC－A1B1C1中，AC＝3，BC＝4，AB＝5，AA1＝4，点D是AB的中点．(1)求证：AC⊥BC1；(2)求证：AC1∥平面CDB1；(3)求异面直线AC1与B1C所成角的余弦值．必修二第二章综合检测题1 D 2C AB与CC1为异面直线，故棱中不存在同时与两者平行的直线，因此只有两类：第一类与AB平行与CC1相交的有：CD、C1D1与CC1平行且与AB相交的有：BB1、AA1，第二类与两者都相交的只有BC，故共有5条．3C当直线l与平面α斜交时，在平面α内不存在与l平行的直线，∴A错；当l⊂α时，在α内不存在直线与l异面，∴D错；当l∥α时，在α内不存在直线与l相交．无论哪种情形在平面α内都有无数条直线与l垂直．4 D 由于AD∥A1D1，则∠BAD是异面直线AB，A1D1所成的角，很明显∠BAD＝90°.5B对于选项A，当a与b是异面直线时，A错误；对于选项B，若a，b不相交，则a与b平行或异面，都存在α，使a⊂α，b∥α，B正确；对于选项C，a⊥α，b⊥α，一定有a∥b，C错误；对于选项D，a⊂α，b⊥α，一定有a⊥b，D错误．6 D异面、相交关系在空间中不能传递，故①②错；根据等角定理，可知③正确；对于④，在平面内，a∥c，而在空间中，a与c可以平行，可以相交，也可以异面，故④错误．7 D如图所示．由于AA1⊥平面A1B1C1D1，EF⊂平面A1B1C1D1，则EF⊥AA1，所以①正确；当E，F分别是线段A1B1，B1C1的中点时，EF∥A1C1，又AC∥A1C1，则EF∥AC，所以③不正确；当E，F分别不是线段A1B1，B1C1的中点时，EF与AC异面，所以②不正确；由于平面A1B1C1D1∥平面ABCD，EF⊂平面A1B1C1D1，所以EF∥平面ABCD，所以④正确．8 D选项A 中，a ，b 还可能相交或异面，所以A 是假命题；选项B 中，a ，b 还可能相交或异面，所以B 是假命题；选项C 中，α，β还可能相交，所以C 是假命题；选项D 中，由于a ⊥α，α⊥β，则a ∥β或a ⊂β，则β内存在直线l ∥a ，又b ⊥β，则b ⊥l ，所以a ⊥b .9 C如图所示：AB ∥l ∥m ；AC ⊥l ，m ∥l ⇒AC ⊥m ；AB ∥l ⇒AB ∥β.10、3511 C 取BC 中点E ，连AE 、DE ，可证BC ⊥AE ，BC ⊥DE ，∴∠AED 为二面角A －BC －D 的平面角又AE ＝ED ＝2，AD ＝2，∴∠AED ＝90°，故选C.12 B 将其还原成正方体ABCD －PQRS ，显见PB ∥SC ，△ACS 为正三角形，∴∠ACS ＝60°.13 α∩β＝AB 14 45°如图所示，正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，由于BC ⊥AB ，BC 1⊥AB ，则∠C 1BC 是二面角C 1－AB －C 的平面角．又△BCC 1是等腰直角三角形，则∠C 1BC ＝45°.15、 9如下图所示，连接AC ，BD ，则直线AB ，CD 确定一个平面ACBD .∵α∥β，∴AC ∥BD ，则AS SB ＝CS SD ，∴86＝12SD ，解得SD ＝9.16 ①②④如图所示，①取BD 中点，E 连接AE ，CE ，则BD ⊥AE ，BD ⊥CE ，而AE ∩CE ＝E ，∴BD ⊥平面AEC ，AC ⊂平面AEC ，故AC ⊥BD ，故①正确．②设正方形的边长为a ，则AE ＝CE ＝22a .由①知∠AEC ＝90°是直二面角A －BD －C 的平面角，且∠AEC ＝90°，∴AC ＝a ，∴△ACD 是等边三角形，故②正确．③由题意及①知，AE ⊥平面BCD ，故∠ABE 是AB 与平面BCD 所成的角，而∠ABE ＝45°，所以③不正确．④分别取BC ，AC 的中点为M ，N ，连接ME ，NE ，MN .则MN ∥AB ，且MN ＝12AB ＝12a ，ME ∥CD ，且ME ＝12CD ＝12a ，∴∠EMN 是异面直线AB ，CD 所成的角．在Rt △AEC 中，AE ＝CE ＝22a ，AC ＝a ，∴NE ＝12AC ＝12a .∴△MEN 是正三角形，∴∠EMN ＝60°，故④正确． 17 (1)在正三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，∵F 、F 1分别是AC 、A 1C 1的中点，∴B 1F 1∥BF ，AF 1∥C 1F . 又∵B 1F 1∩AF 1＝F 1，C 1F ∩BF ＝F ∴平面AB 1F 1∥平面C 1BF .(2)在三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，AA 1⊥平面A 1B 1C 1，∴B 1F 1⊥AA 1. 又B 1F 1⊥A 1C 1，A 1C 1∩AA 1＝A 1 ∴B 1F 1⊥平面ACC 1A 1，而B 1F 1⊂平面AB 1F 1 ∴平面AB 1F 1⊥平面ACC 1A 1.18(1)如图所示，连接AC ，由AB ＝4，BC ＝3，∠ABC ＝90°，得AC＝5.又AD ＝5，E 是CD 的中点，所以CD ⊥AE .∵P A ⊥平面ABCD ，CD ⊂平面ABCD ，所以P A ⊥CD .而P A ，AE 是平面P AE 内的两条相交直线，所以CD ⊥平面P AE .(2)过点B 作BG ∥CD ，分别与AE ，AD 相交于F ，G ，连接PF . 由(1)CD ⊥平面P AE 知，BG ⊥平面P AE .于是∠BPF 为直线PB 与平面P AE 所成的角，且BG ⊥AE .由P A ⊥平面ABCD 知，∠PBA 为直线PB 与平面ABCD 所成的角．AB ＝4，AG ＝2，BG ⊥AF ，由题意，知∠PBA ＝∠BPF ，因为sin ∠PBA ＝P A PB ，sin ∠BPF ＝BF PB ，所以P A ＝BF .由∠DAB ＝∠ABC ＝90°知，AD ∥BC ，又BG ∥CD ，所以四边形BCDG 是平行四边形，故GD ＝BC ＝3.于是AG ＝2.在Rt △BAG 中，AB ＝4，AG ＝2，BG ⊥AF ，所以BG ＝AB 2＋AG 2＝25，BF ＝AB 2BG ＝1625＝855.于是P A ＝BF ＝855.又梯形ABCD 的面积为S ＝12×(5＋3)×4＝16，所以四棱锥P －ABCD 的体积为V ＝13×S ×P A ＝13×16×855＝128515.19[解析] (1)证明：如图所示，取CD 的中点E ，连接PE ，EM ，EA ，∵△PCD 为正三角形，∴PE⊥CD，PE＝PD sin∠PDE＝2sin60°＝ 3.∵平面PCD⊥平面ABCD，∴PE⊥平面ABCD，而AM⊂平面ABCD，∴PE⊥AM.∵四边形ABCD是矩形，∴△ADE，△ECM，△ABM均为直角三角形，由勾股定理可求得EM＝3，AM＝6，AE＝3 ∴EM2＋AM2＝AE2.∴AM⊥EM.又PE∩EM＝E，∴AM⊥平面PEM，∴AM⊥PM.(2)解：由(1)可知EM⊥AM，PM⊥AM，∴∠PME是二面角P－AM－D的平面角．∴tan∠PME＝PEEM＝33＝1，∴∠PME＝45°.∴二面角P－AM－D的大小为45°20(1)因为侧面BCC1B1是菱形，所以B1C⊥BC1，又已知B1C⊥A1B，且A1B∩BC1＝B，所以B1C⊥平面A1BC1，又B1C⊂平面AB1C所以平面AB1C⊥平面A1BC1 .(2)设BC1交B1C于点E，连接DE，则DE是平面A1BC1与平面B1CD的交线．因为A1B∥平面B1CD，A1B⊂平面A1BC1，平面A1BC1∩平面B1CD ＝DE，所以A1B∥DE.又E是BC1的中点，所以D为A1C1的中点．即A1D DC1＝1.21[解](1)证明：连接AE，如下图所示．∵ADEB为正方形∴AE∩BD＝F，且F是AE的中点，又G是EC的中点∴GF∥AC，又AC⊂平面ABC，GF⊄平面ABC，∴GF∥平面ABC.(2)证明：∵ADEB为正方形，∴EB⊥AB，又∵平面ABED ⊥平面ABC ，平面ABED ∩平面ABC ＝AB ，EB ⊂平面ABED ，∴BE ⊥平面ABC ，∴BE ⊥AC .又∵AC ＝BC ＝22AB ，∴CA 2＋CB 2＝AB 2，∴AC ⊥BC .又∵BC ∩BE ＝B ，∴AC ⊥平面BCE .(3)取AB 的中点H ，连GH ，∵BC ＝AC ＝22AB ＝22，∴CH ⊥AB ，且CH ＝12，又平面ABED ⊥平面ABC∴GH ⊥平面ABCD ，∴V ＝13×1×12＝16.22[解析] (1)证明：在直三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，底面三边长AC ＝3，BC ＝4，AB ＝5，∴AC ⊥BC .又∵C 1C ⊥AC .∴AC ⊥平面BCC 1B 1∵BC 1⊂平面BCC 1B ，∴AC ⊥BC 1.(2)证明：设CB 1与C 1B 的交点为E ，连接DE ，又四边形BCC 1B 1为正方形．∵D 是AB 的中点，E 是BC 1的中点，∴DE ∥AC 1.∵DE ⊂平面CDB 1，AC 1⊄平面CDB 1，∴AC 1∥平面CDB 1.(3)解：∵DE ∥AC 1，∴∠CED 为AC 1与B 1C 所成的角．在△CED 中，ED ＝12AC 1＝52，CD ＝12AB ＝52，CE ＝12CB 1＝22，∴cos ∠CED ＝252＝225.∴异面直线AC 1与B 1C 所成角的余弦值为225.。

高中数学必修2第二章单元测试题(含答案)

高一数学必修2第二章测试题【第七次周练】一、选择题（每小题4分，共48分）1、线段AB 在平面α内，则直线AB 与平面α的位置关系是A 、AB α⊂ B 、AB α⊄C 、由线段AB 的长短而定D 、以上都不对2、下列说法正确的是A 、三点确定一个平面B 、四边形一定是平面图形C 、梯形一定是平面图形D 、平面α和平面β有不同在一条直线上的三个交点3、垂直于同一条直线的两条直线一定A 、平行B 、相交C 、异面D 、以上都有可能 4、在正方体111A B C D A B C D -中，下列几种说法正确的是A 、11AC AD ⊥B 、11DC AB ⊥ C 、1AC 与DC 成45角D 、11AC与1B C 成60角5、若直线l 垂直平面α，直线a α⊂，则l 与a 的位置关系是A 、l 垂直aB 、l 与a 异面C 、l 与a 相交D 、以上三种 6、下列命题中：（1）、平行于同一直线的两个平面平行；（2）、平行于同一平面的两个平面平行；（3）、垂直于同一直线的两直线平行；（4）、垂直于同一平面的两直线平行.其中正确的个数有A 、1B 、2C 、3D 、4 7、在空间四边形ABCD 各边AB BC CD DA 、、、上分别取EFGH 、、、四点，如果与EF GH 、能相交于点P ，那么 A 、点P 不在直线AC 上 B 、点P 必在直线BD 上C 、点P 必在平面ABC 内D 、点P 必在平面ABC 外 8、a ，b ，c 表示直线，M 表示平面，给出下列四个命题：①若a ∥M ，b ∥M ，则a ∥b ；②若b ⊂M ，a ∥b ，则a ∥M ；③若a ⊥c ，b ⊥c ，则a ∥b ；④若a ⊥M ，b ⊥M ，则a ∥b .其中正确命题的个数有A 、0个B 、1个C 、2个D 、3个 9、如图，是正方体的平面展开图，在这个正方体中有下列几个结论①BM//ED ②CN 与BE 是异面直线 ③CN 与BM 成600角 ④DM ⊥BN 其中正确的结论的序号是（）B 1C 1A 1D 1BACDA ，①②③B ，②④C ，③④D ，②③④ 10、给出以下四个命题①如果一条直线和一个平面平行,经过这条直线的一个平面和这个平面相交,那么这条直线和交线平行;②如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线垂直于这个平面; ③如果两条直线都平行于一个平面,那么这两条直线互相平行;④如果一个平面经过另一个平面的一条垂线,那么些两个平面互相垂直. 其中真命题的个数是A.4B.3C.2D.111、在棱长为1的正方体上，分别用过共顶点的三条棱中点的平面截该正方体,则截去8个三棱锥后,剩下的凸多面体的体积是A 、23 B 、76 C 、45D 、5612、直线m,n 分别在两个互相垂直的平面α，β内，且α∩β= a ,m 和n 与 a 不垂直也不平行，那么m 和n 的位置关系是（）A ．可能垂直，但不一定平行，B ，可能平行，但一定不垂直C ，可能垂直，可能平行，D ，一定不垂直，也一定不平行。

高一数学必修2第二章测试题及答案

高一数学必修2第二章测试题二一、选择题（每小题5分，共60分）。

1、线段AB 在平面α内，则直线AB 与平面α的位置关系是（）A 、AB α⊂ B 、AB α⊄C 、由线段AB 的长短而定D 、以上都不对 2、下列说法正确的是（）A 、三点确定一个平面B 、四边形一定是平面图形C 、梯形一定是平面图形D 、平面α和平面β有不同在一条直线上的三个交点 3、垂直于同一条直线的两条直线一定（）A 、平行B 、相交C 、异面D 、以上都有可能 4、在正方体1111ABCD A B C D -中，下列几种说法正确的是（）A 、11AC AD ⊥B 、11DC AB ⊥ C 、1AC 与DC 成45o 角D 、11AC 与1B C 成60o角5、若直线l ∥平面α，直线a α⊂，则l 与a 的位置关系是（）A 、l ∥aB 、l 与a 异面C 、l 与a 相交D 、l 与a 没有公共点 6、下列命题中：（1）、平行于同一直线的两个平面平行；（2）、平行于同一平面的两个平面平行；（3）、垂直于同一直线的两直线平行；（4）、垂直于同一平面的两直线平行.其中正确的个数有（） A 、1 B 、2 C 、3 D 、47、在空间四边形ABCD 各边AB BC CD DA 、、、上分别取E F G H 、、、四点，如果与EF GH 、能相交于点P ，那么（）A 、点必P 在直线AC 上B 、点P 必在直线BD 上C 、点P 必在平面ABC 内D 、点P 必在平面ABC 外8、a ，b ，c 表示直线，M 表示平面，给出下列四个命题：①若a ∥M ，b ∥M ，则a ∥b ；②若b ⊂M ， a ∥b ，则a ∥M ；③若a ⊥c ，b ⊥c ，则a ∥b ；④若a ⊥M ，b ⊥M ，则a ∥b .其中正确命题的个数有（） A 、0个 B 、1个 C 、2个 D 、3个 9、一个棱柱是正四棱柱的条件是（）A 、底面是正方形，有两个侧面是矩形B 、底面是正方形，有两个侧面垂直于底面C 、底面是菱形，且有一个顶点处的三条棱两两垂直D 、每个侧面都是全等矩形的四棱柱B 1C 1A 1D 1BACD10、在棱长为1的正方体上，分别用过共顶点的三条棱中点的平面截该正方体,则截去8个三棱锥后,剩下的凸多面体的体积是（） A 、23 B 、76 C 、45 D 、5611、已知二面角AB αβ--的平面角是锐角θ，α内一点C 到β的距离为3，点C 到棱AB 的距离为4，那么tan θ的值等于（）A 、34B、35CD12、如图:直三棱柱ABC —A 1B 1C 1的体积为V ，点P 、Q 分别在侧棱AA 1和CC 1上，AP=C 1Q ，则四棱锥B —APQC 的体积为（）A 、2VB 、3VC 、4VD 、5V二、填空题（每小题4分，共16分）。

数学必修二第二章测试题(含标准答案)

第二章综合检测题时间120分钟，满分150分。

一、选择题(本大题共12个小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的)1．若直线a和b没有公共点，则a与b的位置关系是()A．相交B．平行C．异面D．平行或异面2．平行六面体ABCD－A1B1C1D1中，既与AB共面也与CC1共面的棱的条数为()A．3B．4C．5D．63．已知平面α和直线l，则α内至少有一条直线与l()A．平行B．相交C．垂直D．异面4．长方体ABCD－A1B1C1D1中，异面直线AB，A1D1所成的角等于()A．30°B．45°C．60°D．90°5．对两条不相交的空间直线a与b，必存在平面α，使得() A．a⊂α，b⊂αB．a⊂α，b∥αC．a⊥α，b⊥αD．a⊂α，b⊥α6．下面四个命题：①若直线a，b异面，b，c异面，则a，c异面；②若直线a，b相交，b，c相交，则a，c相交；③若a∥b，则a，b与c所成的角相等；④若a⊥b，b⊥c，则a∥c.其中真命题的个数为()A．4B．3C．2D．17．在正方体ABCD－A1B1C1D1中，E，F分别是线段A1B1，B1C1上的不与端点重合的动点，如果A1E＝B1F，有下面四个结论：①EF⊥AA1；②EF∥AC；③EF与AC异面；④EF∥平面ABCD.其中一定正确的有()A．①②B．②③C．②④D．①④8．设a，b为两条不重合的直线，α，β为两个不重合的平面，下列命题中为真命题的是()A．若a，b与α所成的角相等，则a∥bB．若a∥α，b∥β，α∥β，则a∥bC ．若a ⊂α，b ⊂β，a ∥b ，则α∥βD ．若a ⊥α，b ⊥β，α⊥β，则a ⊥b9．已知平面α⊥平面β，α∩β＝l ，点A ∈α，A ∉l ，直线AB ∥l ，直线AC ⊥l ，直线m ∥α，n ∥β，则下列四种位置关系中，不一定成立的是( )A ．AB ∥m B ．AC ⊥mC ．AB ∥βD ．AC ⊥β10．(2012·大纲版数学(文科))已知正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，E 、F 分别为BB 1、CC 1的中点，那么直线AE 与D 1F 所成角的余弦值为( )A ．－45 B. .35C .34D ．－3511．已知三棱锥D －ABC 的三个侧面与底面全等，且AB ＝AC ＝3，BC ＝2，则以BC 为棱，以面BCD 与面BCA 为面的二面角的余弦值为( )A.33B.13 C ．0 D ．－1212．如图所示，点P 在正方形ABCD 所在平面外，P A ⊥平面ABCD ，P A ＝AB ，则PB 与AC 所成的角是( )A ．90°B ．60°C ．45°D ．30°二、填空题(本大题共5小题，每小题5分，共25分．把答案填在题中的横线上)13．下列图形可用符号表示为________．14．正方体ABCD－A1B1C1D1中，二面角C1－AB－C的平面角等于________．15．设平面α∥平面β，A，C∈α，B，D∈β，直线AB与CD交于点S，且点S位于平面α，β之间，AS＝8，BS＝6，CS＝12，则SD ＝________.16．将正方形ABCD沿对角线BD折成直二面角A－BD－C，有如下四个结论：①AC⊥BD；②△ACD是等边三角形；③AB与平面BCD成60°的角；④AB与CD所成的角是60°.其中正确结论的序号是________．三、解答题(本大题共6个大题，共70分，解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤)17．(10分)如下图，在三棱柱ABC－A1B1C1中，△ABC与△A1B1C1都为正三角形且AA1⊥面ABC，F、F1分别是AC，A1C1的中点．求证：(1)平面AB1F1∥平面C1BF；(2)平面AB1F1⊥平面ACC1A1.[分析]本题可以根据面面平行和面面垂直的判定定理和性质定理，寻找使结论成立的充分条件．18．(本小题满分12分)如图所示，在四棱锥P－ABCD中，P A⊥平面ABCD，AB＝4，BC＝3，AD＝5，∠DAB＝∠ABC＝90°，E是CD的中点．(1)证明：CD⊥平面P AE；(2)若直线PB与平面P AE所成的角和PB与平面ABCD所成的角相等，求四棱锥P－ABCD的体积．19．(12分)如图所示，边长为2的等边△PCD所在的平面垂直于矩形ABCD所在的平面，BC＝22，M为BC的中点．(1)证明：AM⊥PM；(2)求二面角P－AM－D的大小．20．(本小题满分12分)(2010·辽宁文，19)如图，棱柱ABC－A1B1C1的侧面BCC1B1是菱形，B1C⊥A1B.(1)证明：平面AB1C⊥平面A1BC1；(2)设D是A1C1上的点，且A1B∥平面B1CD，求A1D DC1的值．21．(12分)如图，△ABC中，AC＝BC＝22AB，ABED是边长为1的正方形，平面ABED⊥底面ABC，若G，F分别是EC，BD的中点．(1)求证：GF∥底面ABC；(2)求证：AC⊥平面EBC；(3)求几何体ADEBC的体积V.[分析](1)转化为证明GF平行于平面ABC内的直线AC；(2)转化为证明AC垂直于平面EBC内的两条相交直线BC和BE；(3)几何体ADEBC是四棱锥C－ABED.22．(12分)如下图所示，在直三棱柱ABC－A1B1C1中，AC＝3，BC＝4，AB＝5，AA1＝4，点D是AB的中点．(1)求证：AC⊥BC1；(2)求证：AC1∥平面CDB1；(3)求异面直线AC1与B1C所成角的余弦值．详解答案1[答案] D2[答案] C[解析]AB与CC1为异面直线，故棱中不存在同时与两者平行的直线，因此只有两类：第一类与AB平行与CC1相交的有：CD、C1D1与CC1平行且与AB相交的有：BB1、AA1，第二类与两者都相交的只有BC，故共有5条．3[答案] C[解析]1°直线l与平面α斜交时，在平面α内不存在与l平行的直线，∴A错；2°l⊂α时，在α内不存在直线与l异面，∴D错；3°l∥α时，在α内不存在直线与l相交．无论哪种情形在平面α内都有无数条直线与l垂直．4[答案] D[解析]由于AD∥A1D1，则∠BAD是异面直线AB，A1D1所成的角，很明显∠BAD＝90°.5[答案] B[解析]对于选项A，当a与b是异面直线时，A错误；对于选项B，若a，b不相交，则a与b平行或异面，都存在α，使a⊂α，b ∥α，B正确；对于选项C，a⊥α，b⊥α，一定有a∥b，C错误；对于选项D，a⊂α，b⊥α，一定有a⊥b，D错误．6[答案] D[解析]异面、相交关系在空间中不能传递，故①②错；根据等角定理，可知③正确；对于④，在平面内，a∥c，而在空间中，a与c 可以平行，可以相交，也可以异面，故④错误．7[答案] D[解析]如图所示．由于AA1⊥平面A1B1C1D1，EF⊂平面A1B1C1D1，则EF⊥AA1，所以①正确；当E，F分别是线段A1B1，B1C1的中点时，EF∥A1C1，又AC∥A1C1，则EF∥AC，所以③不正确；当E，F分别不是线段A1B1，B1C1的中点时，EF与AC异面，所以②不正确；由于平面A1B1C1D1∥平面ABCD，EF⊂平面A1B1C1D1，所以EF∥平面ABCD，所以④正确．8[答案] D[解析]选项A中，a，b还可能相交或异面，所以A是假命题；选项B中，a，b还可能相交或异面，所以B是假命题；选项C中，α，β还可能相交，所以C是假命题；选项D中，由于a⊥α，α⊥β，则a ∥β或a⊂β，则β内存在直线l∥a，又b⊥β，则b⊥l，所以a⊥b.9[答案] C[解析]如图所示：AB∥l∥m；AC⊥l，m∥l⇒AC⊥m；AB∥l⇒AB∥β.10[答案]35命题意图]本试题考查了正方体中异面直线的所成角的求解的运用．[解析]首先根据已知条件，连接DF，然后则角DFD1即为异面直线所成的角，设边长为2，则可以求解得到5＝DF＝D1F，DD1＝2，结合余弦定理得到结论．11[答案] C[解析]取BC中点E，连AE、DE，可证BC⊥AE，BC⊥DE，∴∠AED为二面角A－BC－D的平面角又AE＝ED＝2，AD＝2，∴∠AED＝90°，故选C.12[答案] B[解析]将其还原成正方体ABCD－PQRS，显见PB∥SC，△ACS 为正三角形，∴∠ACS＝60°.13[答案]α∩β＝AB14[答案]45°[解析]如图所示，正方体ABCD－A1B1C1D1中，由于BC⊥AB，BC1⊥AB，则∠C1BC是二面角C1－AB－C的平面角．又△BCC1是等腰直角三角形，则∠C1BC＝45°.15[答案]9[解析]如下图所示，连接AC，BD，则直线AB ，CD 确定一个平面ACBD .∵α∥β，∴AC ∥BD ，则AS SB ＝CS SD ，∴86＝12SD ，解得SD ＝9.16[答案] ①②④ [解析] 如图所示，①取BD 中点，E 连接AE ，CE ，则BD ⊥AE ，BD ⊥CE ，而AE ∩CE ＝E ，∴BD ⊥平面AEC ，AC ⊂平面AEC ，故AC ⊥BD ，故①正确．②设正方形的边长为a ，则AE ＝CE ＝22a .由①知∠AEC ＝90°是直二面角A －BD －C 的平面角，且∠AEC ＝90°，∴AC ＝a ，∴△ACD 是等边三角形，故②正确． ③由题意及①知，AE ⊥平面BCD ，故∠ABE 是AB 与平面BCD 所成的角，而∠ABE ＝45°，所以③不正确．④分别取BC ，AC 的中点为M ，N ，连接ME ，NE ，MN .则MN ∥AB ，且MN ＝12AB ＝12a ，ME ∥CD ，且ME ＝12CD ＝12a ，∴∠EMN 是异面直线AB ，CD 所成的角．在Rt △AEC 中，AE ＝CE ＝22a ，AC ＝a ，∴NE ＝12AC ＝12a .∴△MEN 是正三角形，∴∠EMN ＝60°，故④正确． 17[证明] (1)在正三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，∵F 、F 1分别是AC 、A 1C 1的中点，∴B 1F 1∥BF ，AF 1∥C 1F .又∵B 1F 1∩AF 1＝F 1，C 1F ∩BF ＝F ，∴平面AB 1F 1∥平面C 1BF .(2)在三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，AA 1⊥平面A 1B 1C 1，∴B 1F 1⊥AA 1. 又B 1F 1⊥A 1C 1，A 1C 1∩AA 1＝A 1，∴B 1F 1⊥平面ACC 1A 1，而B 1F 1⊂平面AB 1F 1，∴平面AB 1F 1⊥平面ACC 1A 1.18[解析](1)如图所示，连接AC ，由AB ＝4，BC ＝3，∠ABC ＝90°，得AC ＝5.又AD ＝5，E 是CD 的中点，所以CD ⊥AE .∵P A ⊥平面ABCD ，CD ⊂平面ABCD ，所以P A ⊥CD .而P A ，AE 是平面P AE 内的两条相交直线，所以CD ⊥平面P AE .(2)过点B 作BG ∥CD ，分别与AE ，AD 相交于F ，G ，连接PF . 由(1)CD ⊥平面P AE 知，BG ⊥平面P AE .于是∠BPF 为直线PB 与平面P AE 所成的角，且BG ⊥AE .由P A ⊥平面ABCD 知，∠PBA 为直线PB 与平面ABCD 所成的角． AB ＝4，AG ＝2，BG ⊥AF ，由题意，知∠PBA ＝∠BPF ，因为sin ∠PBA ＝P A PB ，sin ∠BPF ＝BF PB ，所以P A ＝BF .由∠DAB ＝∠ABC ＝90°知，AD ∥BC ，又BG ∥CD ，所以四边形BCDG 是平行四边形，故GD ＝BC ＝3.于是AG ＝2.在Rt △BAG 中，AB ＝4，AG ＝2，BG ⊥AF ，所以BG ＝AB 2＋AG 2＝25，BF ＝AB 2BG ＝1625＝855.于是P A ＝BF ＝855.又梯形ABCD 的面积为S ＝12×(5＋3)×4＝16，所以四棱锥P －ABCD 的体积为V ＝13×S ×P A ＝13×16×855＝128515.19[解析] (1)证明：如图所示，取CD 的中点E ，连接PE ，EM ，EA ，∵△PCD 为正三角形，∴PE ⊥CD ，PE ＝PD sin ∠PDE ＝2sin60°＝ 3.∵平面PCD ⊥平面ABCD ， ∴PE ⊥平面ABCD ，而AM ⊂平面ABCD ，∴PE ⊥AM .∵四边形ABCD 是矩形，∴△ADE ，△ECM ，△ABM 均为直角三角形，由勾股定理可求得EM ＝3，AM ＝6，AE ＝3，∴EM 2＋AM 2＝AE 2.∴AM ⊥EM .又PE ∩EM ＝E ，∴AM ⊥平面PEM ，∴AM ⊥PM .(2)解：由(1)可知EM ⊥AM ，PM ⊥AM ，∴∠PME 是二面角P －AM －D 的平面角．∴tan ∠PME ＝PE EM ＝33＝1，∴∠PME ＝45°. ∴二面角P －AM －D 的大小为45°.20[解析](1)因为侧面BCC 1B 1是菱形，所以B 1C ⊥BC 1，又已知B 1C ⊥A 1B ，且A 1B ∩BC 1＝B ，所以B 1C ⊥平面A 1BC 1，又B 1C ⊂平面AB 1C所以平面AB 1C ⊥平面A 1BC 1 . (2)设BC 1交B 1C 于点E ，连接DE ，则DE 是平面A 1BC 1与平面 B 1CD 的交线．因为A 1B ∥平面B 1CD ，A 1B ⊂平面A 1BC 1，平面A 1BC 1∩平面B 1CD ＝DE ，所以A 1B ∥DE .又E是BC1的中点，所以D为A1C1的中点．即A1D DC1＝1.21[解](1)证明：连接AE，如下图所示．∵ADEB为正方形，∴AE∩BD＝F，且F是AE的中点，又G是EC的中点，∴GF∥AC，又AC⊂平面ABC，GF⊄平面ABC，∴GF∥平面ABC.(2)证明：∵ADEB为正方形，∴EB⊥AB，又∵平面ABED⊥平面ABC，平面ABED∩平面ABC＝AB，EB⊂平面ABED，∴BE⊥平面ABC，∴BE⊥AC.又∵AC＝BC＝22AB，∴CA2＋CB2＝AB2，∴AC⊥BC.又∵BC∩BE＝B，∴AC⊥平面BCE.(3)取AB的中点H，连GH，∵BC＝AC＝22AB＝22，∴CH⊥AB，且CH＝12，又平面ABED⊥平面ABC。

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重合的直线， α，β为两个不重合的平面，下列命
题中为真命题的是 ( )A．若 a，b 与 α所成的角相等，则 a∥b
B．若 a∥α，b∥β，α∥β，则 a∥b
C．若 a? α，b? β，a∥b，则 α∥β
D．若 a⊥α，b⊥β，α⊥β，则 a⊥b
9．已知平面 α⊥平面 β，α∩β＝l，点 A∈α，A?l ，直线 AB∥l，直线
C.4
D．－ 5
11．已知三棱锥 D－ABC 的三个侧面与底面全等，且 AB＝AC＝ 3，
BC＝2，则以 BC 为棱，以面 BCD 与面 BCA 为面的二面角的余弦值为
3
1
1
()
A. 3
B.3
C． 0
D．－ 2
12．如图所示，点 P 在正方形 ABCD 所在平面外， PA⊥平面 ABCD，
PA＝AB，则 PB 与 AC 所成的角是 ( )
①AC⊥BD；②△ ACD 是等边三角形；③ AB 与平面 BCD 成 60°的角； ④AB 与 CD 所成的角是 60°.其中正确结论的序号是 ________．三、解答题 (本大题共 6 个大题，共 70 分，解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤 ) 17．(10 分 )如下图，在三棱柱 ABC－A1B1C1 中，△ ABC 与△ A1B1C1 都为正三角形且 AA1⊥面 ABC，F、F1 分别是 AC，A1C1 的中点．
(1)证明：平面 AB1C⊥平面 A1BC1； (2)设 D 是 A1C1 上的点，且 A1B∥平面 B1CD，求 A1D DC1 的值．
2 21．(12 分)如图，△ ABC 中， AC＝BC＝ 2 AB，ABED 是边长为 1 的正方形，平面 ABED⊥底面 ABC，若 G，F 分别是 EC，BD 的中点．
(1)求证： GF∥底面 ABC； (2)求证： AC⊥平面 EBC； (3)求几何体 ADEBC 的体积 V.
22．(12 分)如下图所示，在直三棱柱 ABC－ A1B1C1 中， AC＝3， BC＝4，AB＝5，AA1＝4，点 D 是 AB 的中点．
(1)求证： AC⊥BC1； (2)求证： AC1∥平面 CDB1； (3)求异面直线 AC1 与 B1C 所成角的余弦值．
A．4
B．3
C． 2
D．1
7．在正方体 ABCD－A1B1C1D1 中， E，F 分别是线段 A1B1，B1C1 上的
不与端点重合的动点，如果 A1E＝B1F，有下面四个结论：
①EF⊥ AA1；② EF∥AC；③ EF 与 AC 异面；④ EF∥平面 ABCD.
其中一定正确的有 ( )
A ．①②
B．②③
A．90° B．60° C．45°
D． 30°
二、填空题 (本大题共 5 小题，每小题 5 分，共 25 分．把答案填在题
中的横线上 )
13．下列图形可用符号表示为 ________．
14．正方体 ABCD－ A1B1C1D1 中，二面角 C1－ AB－C 的平面角等于 ________． 15．设平面 α∥平面 β，A，C∈α，B，D∈β，直线 AB 与 CD 交于点 S，且点 S位于平面 α，β之间，AS＝8，BS＝6，CS＝12，则 SD＝________. 16．将正方形 ABCD 沿对角线 BD 折成直二面角 A－BD－C，有如下四个结论：
A．a? α，b? αB ．a? α，b∥α C.a⊥α，b⊥αD．a? α，b⊥α
6．下面四个命题：
①若直线 a，b 异面， b，c 异面，则 a，c 异面；
②若直线 a，b 相交， b，c 相交，则 a，c 相交；
③若 a∥b，则 a，b 与 c 所成的角相等；
④若 a⊥b，b⊥c，则 a∥c.其中真命题的个数为 ( )
19．(12 分)如图所示，边长为 2 的等边△ PCD 所在的平面垂直于矩形 ABCD 所在的平面， BC＝2 2，M 为 BC 的中点．
(1)证明： AM⊥PM； (2)求二面角 P－AM－D 的大小．
20．(本小题满分 12 分)(2010 辽·宁文， 19)如图，棱柱 ABC－A1B1C1 的侧面 BCC1B1 是菱形， B1C⊥ A1B.
第二章单元测试题
一、选择题 (本大题共 12 个小题，每小题 5 分，共 60 分，在每小题给
出的四个选项中只有一个是符合题目要求的 )
1．若直线 a 和 b 没有公共点，则 a 与 b 的位置关系是 ( )
A．相交 B．平行
C．异面 D．平行或异面
2．平行六面体 ABCD－ A1B1C1D1 中，既与 AB 共面也与 CC1 共面的棱
详解答案 1[答案 ] D 2[答案 ] C [ 解析 ] AB 与 CC1 为异面直线，故棱中不存在同时与两者平行的
直线，因此只有两类：
第一类与 AB 平行与 CC1 相交的有： CD、C1D1 与 CC1 平行且与 AB 相交的有： BB1、AA1，第二类与两者都相交的只有 BC，故共有 5 条． 3[答案 ] C [ 解析 ] 1°直线 l 与平面 α斜交时，在平面 α内不存在与 l 平行的直线，∴ A 错； 2°l ? α时，在 α内不存在直线与 l 异面，∴ D 错； 3°l ∥α时，在 α内不存在直线与 l 相交．无论哪种情形在平面 α内都有无数条直线与 l 垂直． 4[答案 ] D [ 解析 ] 由于 AD∥A1D1，则∠ BAD 是异面直线 AB，A1D1 所成的角，很明显∠ BAD＝90°. 5[答案 ] B [ 解析 ] 对于选项 A，当 a 与 b 是异面直线时， A 错误；对于选项 B，若 a，b 不相交，则 a 与 b 平行或异面，都存在 α，使 a? α，b ∥α，B 正确；对于选项 C，a⊥ α，b⊥α，一定有 a∥b，C 错误；对于选项 D，a? α，b⊥ α，一定有 a⊥b，D 错误． 6[答案 ] D [ 解析 ] 异面、相交关系在空间中不能传递，故①②错；根据等角定理，可知③正确；对于④，在平面内， a∥c，而在空间中， a 与 c 可以平行，可以相交，也可以异面，故④错误．
的条数为 ( )
A．3
B．4
C． 5
D．6
3．已知平面 α和直线 l，则 α内至少有一条直线与 l ( )
A．平行 B．相交 C．垂直 D．异面
4．长方体 ABCD－ A1B1C1D1 中，异面直线 AB，A1D1 所成的角等于 ( )
A ． 30°
B． 45°
C．60°
D． 90°
5．对两条不相交的空间直线 a 与 b，必存在平面 α，使得 ( )
AC⊥l，直线 m∥α，n∥β，则下列四种位置关系中，不一定成立的是
( )A．AB∥m B．AC⊥m C．AB∥β D．AC⊥β
10．已知正方体 ABCD－ A1B1C1D1 中，E、F 分别为 BB1、CC1 的中点，
那么直线 AE 与 D1F 所成角的余弦值为 ( )
4
3
3
3
A．－ 5 B. .5
求证： (1)平面 AB1F1∥平面 C1BF； (2)平面 AB1F1⊥平面 ACC1A1.
18．(本小题满分 12 分)如图所示，在四棱锥 P－ABCD 中， PA⊥平面 ABCD，AB＝4，BC＝3，AD＝5，∠ DAB＝∠ ABC＝90°，E 是 CD 的中点．
(1)证明： CD⊥平面 PAE； (2)若直线 PB 与平面 PAE 所成的角和 PB 与平面 ABCD 所成的角相等，求四棱锥 P－ABCD 的体积．