高中数学必修2测试题及答案
人教版高中数学必修第二册 第九章~第十章 综合测试卷 (含答案)
人教版高中数学必修第二册第九章~第十章综合测试卷本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.第Ⅰ卷60分,第Ⅱ卷90分,共150分,考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题共60分)一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40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.现要完成下列两项抽样调查:①从10盒酸奶中抽取3盒进行食品卫生检查;②东方中学共有160名教职工,其中一般教师120名,行政人员16名,后勤人员24名.为了了解教职工对学校在校务公开方面的意见,拟抽取一个容量为20的样本.较为合理的抽样方法是()A.①抽签法,②比例分配的分层随机抽样B.①随机数法,②比例分配的分层随机抽样C.①随机数法,②抽签法D.①抽签法,②随机数法2.若A,B为对立事件,则下列式子中成立的是()A.P(A)+P(B)<1B.P(A)+P(B)>1C.P(A)+P(B)=0D.P(A)+P(B)=13.从一箱产品中随机地抽取一件,设事件A={抽到一等品},事件B={抽到二等品},事件C={抽到三等品},且已知P(A)=0.65,P(B)=0.2,P(C)=0.1,则事件“抽到的产品不是一等品”的概率为()A.0.2B.0.35C.0.3D.0.44.某宠物商店对30只宠物狗的体重(单位:千克)作了测量,并根据所得数据画出了频率分布直方图如图C6-1所示,则这30只宠物狗体重的平均值大约为()图C6-1A.15.5千克B.15.6千克C.15.7千克D.16千克5.以下数据为参加数学竞赛决赛的15人的成绩(单位:分):78,70,72,86,88,79,80,81,94,84,56,98,83,90,91,则这15人成绩的第80百分位数是()A.90分B.91.5分C.91分D.90.5分6.一组样本数据a,3,4,5,6的平均数是b,且不等式x2-6x+c<0的解集为(a,b),则这组样本数据的标准差是()A.1B.2C.3D.27.我国历史上有田忌与齐王赛马的故事:“田忌的上等马优于齐王的中等马,劣于齐王的上等马;田忌的中等马优于齐王的下等马,劣于齐王的中等马;田忌的下等马劣于齐王的下等马.”若双方各自拥有上、中、下等马各1匹,双方各随机选1匹马进行1场比赛,则齐王的马获胜的概率为()A.23B.13C.12D.568.在发生某公共卫生事件期间,有专业机构认为在一段时间内没有发生规模群体感染的标志为“连续10天,每天新增疑似病例数量不超过7”.根据过去10天甲、乙、丙、丁四地新增疑似病例数据,一定符合该标志的是()A.甲地:总体的平均数为3,中位数为4B.乙地:总体的平均数为1,总体方差大于0C.丙地:中位数为2,众数为3D.丁地:总体的平均数为2,总体方差为3二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,至少有两项是符合题目要求的)9.给出下列四个说法,其中正确的说法有()A.做100次抛硬币的试验,结果有51次出现正面朝上,因此,出现正面朝上的概率是51100B.随机事件发生的频率就是这个随机事件发生的概率C.抛掷骰子100次,得点数是1的结果有18次,则出现1点的频率是950D.随机事件发生的频率不一定是这个随机事件发生的概率10.在某次高中学科竞赛中,4000名考生的参赛成绩统计如图C6-2所示,60分以下视为不及格,若同一组中的数据用该组区间的中点值为代表,则下列说法中正确的是()图C6-2A.成绩在[70,80)内的考生人数最多B.不及格的考生人数为1000C.考生竞赛成绩的平均数约为70.5分D.考生竞赛成绩的中位数为75分11.某健身房为了解运动健身减肥的效果,调查了20名肥胖者健身前(如直方图C6-3(1)所示)后(如直方图(2)所示)的体重(单位:kg)变化情况:图C6-3对比数据,关于这20名肥胖者,下面结论正确的是()A.健身后,体重在区间[90,100)内的人数较健身前增加了2B.健身后,体重原在区间[100,110)内的人员一定无变化C.健身后,20人的平均体重大约减少了8kgD.健身后,原来体重在区间(110,120]内的肥胖者体重都有减少12.从甲袋中摸出一个红球的概率是13,从乙袋中摸出一个红球的概率是12,从两袋中各摸出一个球,下列结论正确的是()A.2个球都是红球的概率为16B.2个球不都是红球的概率为13C.至少有1个红球的概率为23D.2个球中恰有1个红球的概率为12请将选择题答案填入下表:题号12345678总分答案题号9101112答案第Ⅱ卷(非选择题共90分)三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)13.从甲、乙两个厂家生产的同一种产品中各抽取8件产品,对其使用寿命(单位:年)跟踪调查的结果如下:甲:3,4,5,6,8,8,8,10;乙:3,3,4,7,9,10,11,12.两个厂家在广告中都称该产品的使用寿命是8年,请根据结果判断厂家在广告中分别采用了平均数、众数、中位数中的哪一个特征数:甲:,乙:.14.如图C6-4是容量为100的样本数据的频率分布直方图,则样本数据落在区间[6,18)内的频数为.图C6-415.已知甲、乙、丙3名运动员射击一次击中目标的概率分别为0.7,0.8,0.85,若这3人向目标各射击一次,则目标没有被击中的概率为.16.甲、乙两人玩猜数字游戏,先由甲在心中任想一个数字,记为a,再由乙猜甲刚才想的数字,把乙猜的数字记为b,且a,b∈{0,1,2,…,9}.若|a-b|≤1,则称甲、乙两人“心有灵犀”.现任意找两人玩这个游戏,则这两人“心有灵犀”的概率为.四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)某班选派5人,参加学校举行的数学竞赛,获奖的人数及其概率如下:获奖人数012345概率0.10.16x y0.2z(1)若获奖人数不超过2的概率为0.56,求x的值;(2)若获奖人数最多为4的概率为0.96,获奖人数最少为3的概率为0.44,求y,z的值.18.(12分)甲、乙两台机床同时加工直径为100cm的零件,为检验质量,各从中抽取6个零件测量其直径,所得数据如下.甲:99,100,98,100,100,103;乙:99,100,102,99,100,100.(1)分别计算两组数据的平均数及方差;(2)根据计算结果判断哪台机床加工零件的质量更稳定.19.(12分)某校高一年级举行了一次数学竞赛,为了了解参加本次竞赛的学生的成绩情况,从中抽取了部分学生的成绩(取正整数,单位:分)作为样本(样本量为n)进行统计,按照[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]的分组作出频率分布直方图如图C6-5所示,已知成绩在[50,60),[90,100]内的频数分别为8,2.(1)求样本量n和频率分布直方图中的x,y的值;(2)估计参加本次竞赛的学生成绩的众数、中位数、平均数.图C6-520.(12分)生产同一种产品,甲机床的废品率为0.04,乙机床的废品率为0.05,从甲、乙机床生产的产品中各任取1件,求:(1)至少有1件废品的概率;(2)恰有1件废品的概率.21.(12分)某儿童乐园在“六一”儿童节推出了一项趣味活动.参加活动的儿童需转动如图C6-6所示的转盘两次,每次转动后,待转盘停止转动时,记录指针所指区域中的数.设两次记录的数分别为x,y.奖励规则如下:①若xy≤3,则奖励玩具一个;②若xy≥8,则奖励水杯一个;③其余情况奖励饮料一瓶.假设转盘质地均匀,四个区域划分均匀.小亮准备参加此项活动.(1)求小亮获得玩具的概率;(2)请比较小亮获得水杯的概率与获得饮料的概率的大小,并说明理由.图C6-622.(12分)2020年新冠肺炎疫情期间,某区政府为了解本区居民对区政府防疫工作的满意度,从本区居民中随机抽取若干居民进行评分(满分100分).根据调查数据制成如下表格和如图C6-7所示的频率分布直方图.已知评分在[80,100]内的居民有600人.满意度评分[40,60)[60,80)[80,90)[90,100]满意度等级不满意基本满意满意非常满意(1)求频率分布直方图中a的值及参与评分的总人数.(2)定义满意度指数η=(满意程度的平均分)/100,若η<0.8,则防疫工作需要进行大的调整,否则不需要进行大调整.根据所学知识判断该区防疫工作是否需要进行大调整.(3)为了解部分居民不满意的原因,从不满意的居民(评分在[40,50),[50,60)内)中用比例分配的分层随机抽样的方法抽取6位居民,倾听他们的意见,并从6人中抽取2人担任防疫工作的监督员,求这2人中仅有1人对防疫工作的评分在[40,50)内的概率.图C6-7参考答案与解析1.A[解析]①总体较少,宜用抽签法;②各层间差异明显,宜用分层随机抽样.故选A.2.D[解析]若事件A与事件B是对立事件,则P(A)+P(B)=1.故选D.3.B[解析]∵事件A={抽到一等品},且P(A)=0.65,∴事件“抽到的产品不是一等品”的概率P=1-P(A)=1-0.65=0.35.4.B[解析]由频率分布直方图可以计算出各组的频率分别为0.1,0.2,0.3,0.2,0.1,0.1,故各组的频数分别为3,6,9,6,3,3,则这30只宠物狗体重的平均值为11×3+13×6+15×9+17×6+19×3+21×330=15.6(千克),故选B.5.D[解析]将这15人的成绩(单位:分)由小到大依次排列为56,70,72,78,79,80,81,83,84,86,88,90,91,94,98,因为15×80%=12,第12,13个数据分别为90分、91分,所以这15人成绩的第80百分位数是90.5分.故选D.6.B[解析]由题意得a+3+4+5+6=5b,a+b=6,解得a=2,b=4,所以样本数据的方差s2=15×[(2-4)2+(3-4)2+(4-4)2+(5-4)2+(6-4)2]=2,所以标准差s=2.故答案为B.7.A[解析]依题意,记田忌的上等马、中等马、下等马分别为a,b,c,齐王的上等马、中等马、下等马分别为A,B,C.由题意可知,样本空间Ω={aA,bA,cA,aB,bB,cB,aC,bC,cC},共有9个样本点,其中事件“田忌可以获胜”包含的样本点为aB,aC,bC,共3个,则齐王的马获胜的概率P=1-39=23.故选A.8.D[解析]由于甲地总体数据的平均数为3,中位数为4,即按从小到大排序后,中间两个数据的平均数为4,因此后面的数据可以大于7,故甲地不一定符合.乙地总体数据的平均数为1,因此这10天的新增疑似病例总数为10,又由于方差大于0,故这10天中新增疑似病例数量不可能每天都是1,可以有一天大于7,故乙地不一定符合.丙地总体数据的中位数为2,众数为3,故数据中可以出现8,故丙地不一定符合.丁地总体数据的平均数为2,方差为3,故丁地一定符合.9.CD[解析]对于A,混淆了频率与概率的区别,故A错误;对于B,混淆了频率与概率的区别,故B 错误;对于C,抛掷骰子100次,得点数是1的结果有18次,则出现1点的频率是950,符合频率定义,故C正确;对于D,频率是概率的估计值,故D正确.故选CD.10.ABC [解析]由频率分布直方图可得,成绩在[70,80)内的频率最高,考生人数最多,故A 正确;由频率分布直方图可得,成绩在[40,60)内的频率为0.25,则不及格的考生人数为4000×0.25=1000,故B 正确;由频率分布直方图可得,平均数为45×0.1+55×0.15+65×0.2+75×0.3+85×0.15+95×0.1=70.5(分),故C 正确;因为成绩在[40,70)内的频率为0.45,在[70,80)内的频率为0.3,所以中位数为70+10×0.050.3≈71.67(分),故D 错误.故选ABC .11.AD[解析]体重在区间[90,100)内的肥胖者由健身前的6人增加到健身后的8人,增加了2人,故A 正确;健身后,体重在区间[100,110)内的频率没有变,但人员组成可能改变,故B 错误;健身后,20人的平均体重大约减少了(0.3×95+0.5×105+0.2×115)-(0.1×85+0.4×95+0.5×105)=5(kg),故C 错误;因为图(2)中没有体重在区间(110,120]内的人员,所以原来体重在区间(110,120]内的肥胖者体重都有减少,故D 正确.故选AD .12.ACD[解析]设“从甲袋中摸出一个红球”为事件A 1,“从乙袋中摸出一个红球”为事件A 2,则P (A 1)=13,P (A 2)=12,且A 1,A 2独立;在A 中,“2个球都是红球”为事件A 1A 2,其概率为13×12=16,A 正确;在B中,“2个球不都是红球”是“2个球都是红球”的对立事件,其概率为56,B 错误;在C 中,“2个球中至少有1个红球”的概率为1-P ( )P ( )=1-23×12=23,C 正确;在D 中,2个球中恰有1个红球的概率为13×12+23×12=12,D 正确.故选ACD .13.众数中位数[解析]对甲厂的数据进行分析:该组数据中8年出现的次数最多,故广告中采用了众数;对乙厂的数据进行分析:该组数据最中间的是7年与9年,故中位数是7+92=8(年),故广告中采用了中位数.14.80[解析]由题图知,样本数据落在区间[6,18)内的频数为100×0.8=80.15.0.009[解析]由相互独立事件的概率计算公式知,3人向目标各射击一次,目标没有被击中的概率P=(1-0.7)×(1-0.8)×(1-0.85)=0.3×0.2×0.15=0.009.16.725[解析]从{0,1,2,…,9}中任意取两个数(可重复),该试验共有100个样本点,事件“|a-b|≤1”包含的样本点为(0,0),(1,1),(2,2),(3,3),(4,4),(5,5),(6,6),(7,7),(8,8),(9,9),(0,1),(1,0),(1,2),(2,1),(2,3),(3,2),(3,4),(4,3),(4,5),(5,4),(5,6),(6,5),(6,7),(7,6),(7,8),(8,7),(8,9),(9,8),共有28个,所以所求概率P=28100=725.17.解:记事件“在竞赛中,有k 人获奖”为A k (k ∈N,k ≤5),则事件A k 彼此互斥.(1)∵获奖人数不超过2的概率为0.56,∴P (A 0)+P (A 1)+P (A 2)=0.1+0.16+x=0.56,解得x=0.3.(2)由获奖人数最多为4的概率为0.96,得P (A 5)=1-0.96=0.04,即z=0.04.由获奖人数最少为3的概率为0.44,得P (A 3)+P (A 4)+P (A 5)=0.44,即y+0.2+0.04=0.44,解得y=0.2.18.解:(1)由题中数据可得 甲=16×(99+100+98+100+100+103)=100(cm); 乙=16×(99+100+102+99+100+100)=100(cm).甲2=16×(1+0+4+0+0+9)=73, 乙2=16×(1+0+4+1+0+0)=1.(2)由(1)知两台机床所加工零件的直径的平均数相同,又 甲2> 乙2,所以乙机床加工零件的质量更稳定.19.解:(1)由题意可知,样本量n=80.016×10=50,y=250×10=0.004,x=0.1-0.016-0.04-0.01-0.004=0.03.(2)由频率分布直方图可估计,参加本次竞赛的学生成绩的众数为75分.设样本数据的中位数为m ,因为(0.016+0.03)×10<0.5<(0.016+0.03+0.04)×10,所以m ∈[70,80),所以(0.016+0.03)×10+(m-70)×0.04=0.5,解得m=71,故估计参加本次竞赛的学生成绩的中位数为71分.由频率分布直方图可估计,参加本次竞赛的学生成绩的平均数为55×0.16+65×0.3+75×0.4+85×0.1+95×0.04=70.6(分).20.解:记从甲、乙机床生产的产品中取1件是废品分别为事件A ,B ,则事件A ,B 相互独立,且P (A )=0.04,P (B )=0.05.(1)设“至少有1件废品”为事件C ,则P (C )=1-P ( )=1-P ( )P ( )=1-(1-0.04)×(1-0.05)=0.088.(2)设“恰有1件废品”为事件D ,则P (D )=P (A )+P ( B )=0.04×(1-0.05)+(1-0.04)×0.05=0.086.21.解:(1)试验的所有样本点为(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(4,1),(4,2),( 4,3),(4,4),共16个.事件“xy≤3”包含的样本点有(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(3,1),共5个,所以小亮获得玩具的概率为516.(2)事件“xy≥8”包含的样本点有(2,4),(3,3),(3,4),(4,2),(4,3),(4,4),共6个,所以小亮获得水杯的概率为38,小亮获得饮料的概率为1-516-38=516,所以小亮获得水杯的概率大于获得饮料的概率.22.解:(1)由频率分布直方图知(0.002+0.004+0.014+0.02+0.035+a)×10=1,即10×(0.075+a)=1,解得a=0.025,设共有n人参与评分,则600 =(0.035+0.025)×10,解得n=1000,即参与评分的总人数为1000.(2)由频率分布直方图知各组的频率分别为0.02,0.04,0.14,0.2,0.35,0.25,所以η=45×0.02+55×0.04+65×0.14+75×0.2+85×0.35+95×0.25100=0.807>0.8,所以该区防疫工作不需要进行大调整.(3)因为0.002×10×1000=20,0.004×10×1000=40,所以评分在[40,50),[50,60)内的居民人数分别为20,40,所以所抽取的评分在[40,50)内的居民人数为20×660=2,将这2人分别记为a,b,所抽取的评分在[50,60)内的居民人数为40×660=4,将这4人分别记为A,B,C,D.从这6人中抽取2人,试验的样本点有ab,aA,aB,aC,aD,bA,bB,bC,bD,AB,AC,AD,BC,BD,CD,共15个.而“仅有1人对防疫工作的评分在[40,50)内”包含的样本点有aA,aB,aC,aD,bA,bB,bC,bD,共8个,则所求事件的概率为815.。
高中数学必修二测试题及答案人教版
第一章 空间几何体一、选择题1.有一个几何体的三视图如下图所示,这个几何体可能是一个( ).主视图 左视图 俯视图 (第1题) A .棱台 B .棱锥 C .棱柱 D .正八面体2.如果一个水平放置的平面图形的斜二测直观图是一个底角为45°,腰和上底均为1的等腰梯形,那么原平面图形的面积是( ).A .2+2B .221+C .22+2 D .2+13.棱长都是1的三棱锥的表面积为( ).A .3B .23C .33D .434.长方体的一个顶点上三条棱长分别是3,4,5,且它的8个顶点都在同一球面上,则这个球的表面积是( ).A .25πB .50πC .125πD .都不对 5.正方体的棱长和外接球的半径之比为( ). A .3∶1 B .3∶2 C .2∶3 D .3∶36.在△ABC 中,AB =2,BC =1.5,∠ABC =120°,若使△ABC 绕直线BC 旋转一周,则所形成的几何体的体积是( ).A .29πB .27πC .25πD .23π7.若底面是菱形的棱柱其侧棱垂直于底面,且侧棱长为5,它的对角线的长分别是9和15,则这个棱柱的侧面积是( ).A .130B .140C .150D .1608.如图,在多面体ABCDEF 中,已知平面ABCD 是边长为3的正方形,EF ∥AB ,EF =23,且EF 与平面ABCD 的距离为2,则该多面体的体积为( ).A .29 B .5 C .6 D .2159.下列关于用斜二测画法画直观图的说法中,错误..的是( ). A .用斜二测画法画出的直观图是在平行投影下画出的空间图形B .几何体的直观图的长、宽、高与其几何体的长、宽、高的比例相同C .水平放置的矩形的直观图是平行四边形D .水平放置的圆的直观图是椭圆10.如图是一个物体的三视图,则此物体的直观图是( ).(第8题)(第10题)二、填空题11.一个棱柱至少有______个面,面数最少的一个棱锥有________个顶点,顶点最少的一个棱台有________条侧棱.12.若三个球的表面积之比是1∶2∶3,则它们的体积之比是_____________.13.正方体ABCD-A1B1C1D1 中,O是上底面ABCD的中心,若正方体的棱长为a,则三棱锥O-AB1D1的体积为_____________.14.如图,E,F分别为正方体的面ADD1A1、面BCC1B1的中心,则四边形BFD1E在该正方体的面上的射影可能是___________.(第14题)15.已知一个长方体共一顶点的三个面的面积分别是2、3、6,则这个长方体的对角线长是___________,它的体积为___________.16.一个直径为32厘米的圆柱形水桶中放入一个铁球,球全部没入水中后,水面升高9厘米则此球的半径为_________厘米.三、解答题17.有一个正四棱台形状的油槽,可以装油190 L,假如它的两底面边长分别等于60 cm 和40 cm,求它的深度.18 *.已知半球内有一个内接正方体,求这个半球的体积与正方体的体积之比.[提示:过正方体的对角面作截面]19.如图,在四边形ABCD中,∠DAB=90°,∠ADC=135°,AB=5,CD=22,AD=2,求四边形ABCD绕AD旋转一周所成几何体的表面积及体积.(第19题)20.养路处建造圆锥形仓库用于贮藏食盐(供融化高速公路上的积雪之用),已建的仓库的底面直径为12 m,高4 m,养路处拟建一个更大的圆锥形仓库,以存放更多食盐,现有两种方案:一是新建的仓库的底面直径比原来大4 m(高不变);二是高度增加4 m(底面直径不变).(1)分别计算按这两种方案所建的仓库的体积;(2)分别计算按这两种方案所建的仓库的表面积;(3)哪个方案更经济些?第一章 空间几何体参考答案A 组一、选择题 1.A解析:从俯视图来看,上、下底面都是正方形,但是大小不一样,可以判断可能是棱台.2.A解析:原图形为一直角梯形,其面积S =21(1+2+1)×2=2+2.3.A解析:因为四个面是全等的正三角形,则S 表面=4×43=3. 4.B解析:长方体的对角线是球的直径, l =2225+4+3=52,2R =52,R =225,S =4πR 2=50π. 5.C解析:正方体的对角线是外接球的直径. 6.D解析:V =V 大-V 小=31πr 2(1+1.5-1)=23π.7.D解析:设底面边长是a ,底面的两条对角线分别为l 1,l 2,而21l =152-52,22l =92-52,而21l +22l =4a 2,即152-52+92-52=4a 2,a =8,S 侧面=4×8×5=160. 8.D解析:过点E ,F 作底面的垂面,得两个体积相等的四棱锥和一个三棱柱,V =2×31×43×3×2+21×3×2×23=215.9.B解析:斜二测画法的规则中,已知图形中平行于 x 轴的线段,在直观图中保持原长度不变;平行于 y 轴的线段,长度为原来的一半.平行于 z 轴的线段的平行性和长度都不变.10.D解析:从三视图看底面为圆,且为组合体,所以选D. 二、填空题11.参考答案:5,4,3.解析:符合条件的几何体分别是:三棱柱,三棱锥,三棱台.12.参考答案:1∶22∶33.r 1∶r 2∶r 3=1∶2∶3,31r ∶32r ∶33r =13∶(2)3∶(3)3=1∶22∶33.13.参考答案:361a .解析:画出正方体,平面AB 1D 1与对角线A 1C 的交点是对角线的三等分点, 三棱锥O -AB 1D 1的高h =33a ,V =31Sh =31×43×2a 2×33a =61a 3. 另法:三棱锥O -AB 1D 1也可以看成三棱锥A -OB 1D 1,它的高为AO ,等腰三角形OB 1D 1为底面.14.参考答案:平行四边形或线段.15.参考答案:6,6.解析:设ab =2,bc =3,ac =6,则V = abc =6,c =3,a =2,b =1, l =1+2+3=6. 16.参考答案:12.解析:V =Sh =πr 2h =34πR 3,R =32764×=12. 三、解答题 17.参考答案:V =31(S +S S ′+S )h ,h =S S S S V ′+′+3=6001+4002+60030001903×=75.18.参考答案:如图是过正方体对角面作的截面.设半球的半径为R ,正方体的棱长为a ,则CC'=a ,OC =22a ,OC'=R .(第18题)在Rt △C'CO 中,由勾股定理,得CC' 2+OC 2=OC' 2,即 a 2+(22a )2=R 2. ∴R =26a ,∴V 半球=26πa 3,V 正方体=a 3. ∴V 半球 ∶V 正方体=6π∶2. 19.参考答案:S 表面=S 下底面+S 台侧面+S 锥侧面=π×52+π×(2+5)×5+π×2×22 =(60+42)π. V =V 台-V 锥 =31π(21r +r 1r 2+22r )h -31πr 2h 1 =3148π.20.解:(1) 参考答案:如果按方案一,仓库的底面直径变成16 m ,则仓库的体积V 1=31Sh =31×π×(216)2×4=3256π(m 3).如果按方案二,仓库的高变成8 m ,则仓库的体积COAV 2=31Sh =31×π×(212)2×8=3288π(m 3).(2) 参考答案:如果按方案一,仓库的底面直径变成16 m ,半径为8 m . 棱锥的母线长为l =224+8=45, 仓库的表面积S 1=π×8×45=325π(m 2). 如果按方案二,仓库的高变成8 m .棱锥的母线长为l =226+8=10,仓库的表面积S 2=π×6×10=60π(m 2).(3) 参考答案:∵V 2>V 1,S 2<S 1,∴方案二比方案一更加经济些.。
(必考题)高中数学必修二第一章《立体几何初步》测试题(有答案解析)
一、选择题1.正三棱锥(底面为正三角形,顶点在底面的射影为底面中心的棱锥)的三视图如图所示,俯视图是正三角形,O 是其中心,则正视图(等腰三角形)的腰长等于( )A 5B .2C 3D 22.已知正方体1111ABCD A B C D -,E 、F 分别是正方形1111D C B A 和11ADD A 的中心,则EF 和BD 所成的角的大小是( ) A .30B .45C .60D .903.设1l 、2l 、3l 是三条不同的直线,α、β、γ是三个不同的平面,则下列命题是真命题的是( )A .若1//l α,2//l α,则12l l //B .若1l α⊥,2l α⊥,则12l l ⊥C .若12//l l ,1l α⊂,2l β⊂,3l αβ⋂=,则13//l lD .若αβ⊥,1l αγ=,2l βγ⋂=,则12l l //4.已知正三棱柱111ABC A B C -,底面正三角形ABC 的边长为2,侧棱1AA 长为2,则点1B 到平面1A BC 的距离为( ) A .2217B .22121C .77D .7215.如图,在正四棱锥P ABCD -中,设直线PB 与直线DC 、平面ABCD 所成的角分别为α、β,二面角P CD B --的大小为γ,则( )A .,αβγβ>>B .,αβγβ><C .,αβγβ<>D .,αβγβ<<6.在我国古代,将四个角都是直角三角形的四面体称为“鳖臑”.在“鳖臑”ABCD 中,AB ⊥平面BCD ,BD CD ⊥且AB BD CD ==,若该四面体的体积为43,则该四面体外接球的表面积为( )A .8πB .12πC .14πD .16π7.如图,圆锥的母线长为4,点M 为母线AB 的中点,从点M 处拉一条绳子,绕圆锥的侧面转一周达到B 点,这条绳子的长度最短值为25,则此圆锥的表面积为( )A .4πB .5πC .6πD .8π8.某几何体的三视图如图所示(单位:cm ),则该几何体的体积(单位:3cm )是( )A .24B .30C .47D .679.《九章算术》是古代中国乃至东方的第一步自成体系的数学专著,书中记载了一种名为“刍甍”的五面体(如图),其中四边形ABCD 为矩形,//EF AB ,若3AB EF =,ADE 和BCF △都是正三角形,且2AD EF =,则异面直线AE 与CF 所成角的大小为( )A .6π B .4π C .3π D .2π 10.某三棱锥的三视图如图所示, 则该三棱锥的体积为( )A .16B .13C .23D .211.某三棱锥的三视图如图所示,已知网格纸上小正方形的边长为1,则该三棱锥的体积为( )A .43 B .83C .3D .412.αβ是两个不重合的平面,在下列条件中,可判定平面α与β平行的是( )A .m 、n 是α内的两条直线,且//m β,βn//B .α、β都垂直于平面γC .α内不共线三点到β的距离相D .m 、n 是两条异面直线,m α⊂,n β⊂,且//m β,//n α二、填空题13.在正三棱锥O ABC -中,已知45AOB ∠=︒,记α为二面角--A OB C 的大小,cos =m n αm ,n 为整数,则以||n ,||m ,||m n +分别为长、宽、高的长方体的外接球直径为__________.14.如图在菱形ABCD 中,2AB =,60A ∠=,E 为AB 中点,将AED 沿DE 折起使二面角A ED C '--的大小为90,则空间A '、C 两点的距离为________;15.在三棱锥P ABC -中,P 在底面ABC 的射影为ABC 的重心,点M 为棱PA 的中点,记二面角P BC M --的平面角为α,则tan α的最大值为___________.16.如图,已知四棱锥S ABCD -的底面为等腰梯形,//AB CD ,1AD DC BC ===,2AB SA ==,且SA ⊥平面ABCD ,则四棱锥S ABCD -外接球的体积为______.17.在三棱锥D ABC -中,AD ⊥平面ABC ,3AC =,17BC =1cos 3BAC ∠=,若三棱锥D ABC -27,则此三棱锥的外接球的表面积为______18.已知ABC 是等腰直角三角形,斜边2AB =,P 是平面ABC 外的一点,且满足PA PB PC ==,120APB ∠=︒,则三棱锥P ABC -外接球的表面积为________.19.已知点O 为圆锥PO 底面的圆心,圆锥PO 的轴截面为边长为2的等边三角形PAB ,圆锥PO 的外接球的表面积为______.20.在四棱锥P ABCD -中,平面PAD ⊥平面ABCD ,且ABCD 为矩形,π2DPA ∠=,23AD =2AB =,PA PD =,则四棱锥P ABCD -的外接球的体积为________.三、解答题21.如图,四棱锥P ABCD -的底面为正方形,PA ⊥底面ABCD ,E ,F ,H 分别为AB ,PC ,BC 的中点.(1)求证:DE ⊥平面PAH ;(2)若2PA AD ==,求直线PD 与平面PAH 所成线面角的正弦值. 22.在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,O 是底面ABCD 的中心.(1)求证:1B O//平面11DA C ; (2)求点O 到平面11DA C 的距离.23.如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是边长为1的正方形,PA ⊥底面ABCD ,PA AB =,点M 是棱PD 的中点.(1)求证://PB 平面ACM ; (2)求三棱锥P ACM -的体积.24.在四棱锥P ABCD -中,四边形ABCD 为正方形,平面PAB ⊥平面,ABCD PAB 为等腰直角三角形,,2PA PB AB ⊥=.(1)求证:平面PBC ⊥平面PAC ;(2)设E 为CD 的中点,求点E 到平面PBC 的距离.25.如图,四棱锥E ABCD -中,底面ABCD 是边长为2的正方形,平面AEB ⊥平面ABCD ,4EBA π∠=,2EB =,F 为CE 上的点,BF CE ⊥.(1)求证:BF ⊥平面ACE ; (2)求点D 到平面ACE 的距离.26.我市论语广场准备设置一些多面体形或球形的石凳供市民休息,如图(1)的多面体石凳是由图(2)的正方体石块截去八个相同的四面体得到,且该石凳的体积是3160dm 3.(Ⅰ)求正方体石块的棱长;(Ⅱ)若将图(2)的正方体石块打磨成一个球形的石凳,求此球形石凳的最大体积.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B【分析】可得原几何体如图所示正三棱锥A BCD -,取BD 中点E ,连接,AE CE ,设底面边长为2x ,表示出2522x AO OE -===,1333xOE CE ==,即可求出x ,进而求出腰长. 【详解】根据三视图可得原几何体如图所示正三棱锥A BCD -,取BD 中点E ,连接,AE CE ,则底面中心O 在CE 上,连接AO ,可得AO ⊥平面ABC ,由三视图可知5AB AC AD ===,45AEC ∠=, 设底面边长为2x ,则DE x =,则25AE x =-,则在等腰直角三角形AOE 中,2522x AO OE -===, O 是底面中心,则133xOE CE ==, 则2532x x-=,解得3x =, 则1AO =,底面边长为23, 则正视图(等腰三角形)的腰长为()22312+=.故选:B.【点睛】本题考查根据三视图计算原几何体的相关量,解题的关键是根据正三棱锥中的关系求出底面边长.2.C【分析】作出图形,连接1AD 、11B D 、1AB ,推导出1//EF AB ,11//BD B D ,可得出异面直线EF 和BD 所成的角为11AB D ∠,分析11AB D 的形状,即可得出结果. 【详解】如下图所示,连接1AD 、11B D 、1AB ,设正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1,则11112AD AB B D ===, 所以,11AB D 为等边三角形,则1160AB D ∠=,因为E 、F 分别是正方形1111D C B A 和11ADD A 的中心,则E 、F 分别是11B D 、1AD 的中点,所以,1//EF AB ,在正方体1111ABCD A B C D -中,11//BB DD 且11BB DD =, 所以,四边形11BB D D 为平行四边形,则11//BD B D , 所以,异面直线EF 和BD 所成的角为1160AB D ∠=. 故选:C. 【点睛】思路点睛:平移线段法是求异面直线所成角的常用方法,其基本思路是通过平移直线,把异面直线的问题化归为共面直线问题来解决,具体步骤如下: (1)平移:平移异面直线中的一条或两条,作出异面直线所成的角; (2)认定:证明作出的角就是所求异面直线所成的角; (3)计算:求该角的值,常利用解三角形; (4)取舍:由异面直线所成的角的取值范围是0,2π⎛⎤⎥⎝⎦,当所作的角为钝角时,应取它的补角作为两条异面直线所成的角.3.C解析:C 【分析】利用已知条件判断1l 与2l 的位置关系,可判断AD 选项的正误;利用线面垂直的性质定理可判断B 选项的正误;利用线面平行的性质定理可判断C 选项的正误. 【详解】对于A 选项,若1//l α,2//l α,则1l 与2l 平行、相交或异面,A 选项错误; 对于B 选项,若1l α⊥,2l α⊥,由线面垂直的性质定理可得12//l l ,B 选项错误; 对于C 选项,12//l l ,1l α⊂,2l β⊂,α、β不重合,则1l β⊄,1//l β∴,1l α⊂,3l αβ⋂=,13//l l ∴,C 选项正确;对于D 选项,若αβ⊥,1l αγ=,2l βγ⋂=,则1l 与2l 相交或平行,D 选项错误.故选:C. 【点睛】方法点睛:对于空间线面位置关系的组合判断题,解决的方法是“推理论证加反例推断”,即正确的结论需要根据空间线面位置关系的相关定理进行证明,错误的结论需要通过举出反例说明其错误,在解题中可以以常见的空间几何体(如正方体、正四面体等)为模型进行推理或者反驳.4.A解析:A 【分析】根据题意,将点1B 到平面1A BC 的距离转化为点A 到平面1A BC 的距离,然后再利用等体积法11A A BC A ABC V V --=代入求解点A 到平面1A BC 的距离. 【详解】已知正三棱柱111ABC A B C -,底面正三角形ABC 的边长为2,侧棱1AA 长为2,所以可得11==A B AC 1A BC 为等腰三角形,所以1A BC ,由对称性可知,111--=B A BC A A BC V V ,所以点1B 到平面1A BC 的距离等于点A 到平面1A BC 的距离,所以11A A BC A ABC V V --=,又因为1122=⨯=A BC S △122ABCS =⨯=111233⨯⨯=⨯⨯A BC ABC S h S △△,即7h == 故选:A.【点睛】一般关于点到面的距离的计算,一是可以考虑通过空间向量的方法,写出点的坐标,计算平面的法向量,然后代入数量积的夹角公式计算即可,二是可以通过等体积法,通过换底换高代入利用体积相等计算.5.A解析:A【分析】连接AC 、BD 交于O ,连PO ,取CD 的中点E ,连,OE PE ,根据正棱锥的性质可知,PCE α∠=,PCO β∠=,PEO γ∠=,再比较三个角的正弦值可得结果.【详解】连接AC 、BD 交于O ,连PO ,取CD 的中点E ,连,OE PE ,如图:因为//AB CD ,所以PBA α∠=,又因为四棱锥P ABCD -为正四棱锥,所以PCE α∠=,由正四棱锥的性质可知,PO ⊥平面ABCD ,所以PCO β∠=,易得OE CD ⊥,PE CD ⊥,所以PEO γ∠=, 因为sin PE PC α=,sin PO PCβ=,且PE PO >,所以sin sin αβ>,又,αβ都是锐角,所以αβ>,因为sin PO PE γ=,sin PO PCβ=,且PC PE >,所以sin sin γβ>,因为,βγ都是锐角,所以γβ>. 故选:A【点睛】关键点点睛:根据正棱锥的性质,利用异面直线所成角、直线与平面所成角、二面角的平面角的定义得到这三个角是解题关键,属于中档题.6.B解析:B【分析】由题意计算2,AB BD CD ===分析该几何体可以扩充为长方体,所以只用求长方体的外接球即可.【详解】因为AB ⊥平面BCD ,BD CD ⊥且AB BD CD ==, 43A BCD V -=, 而114323A BCD V BD CD AB -=⨯⨯⨯=,所以2AB BD CD ===, 所以该几何体可以扩充为正方体方体,所以只用求正方体的外接球即可.设外接球的半径为R ,则23R =所以外接球的表面积为2412S R ππ==故选:B【点睛】多面体的外接球问题解题关键是找球心和半径,求半径的方法有:(1)公式法;(2) 多面体几何性质法;(3)补形法;(4)寻求轴截面圆半径法;(5)确定球心位置法.7.B解析:B【分析】根据圆锥侧面展开图是一个扇形,且线段25MB =.【详解】设底面圆半径为r ,由母线长4l ,可知侧面展开图扇形的圆心角为22r r l ππα==, 将圆锥侧面展开成一个扇形,从点M 拉一绳子围绕圆锥侧面转到点B ,最短距离为BM ; 如图,在ABM 中,25,2,4MB AM AB ===,所以222AM AB MB +=,所以2MAB π∠=, 故22rππα==,解得1r =,所以圆锥的表面积为25S rl r πππ=+=,故选:B【点睛】关键点点睛:首先圆锥的侧面展开图为扇形,其圆心角为2r lπα=,其次从点M 拉一绳子围绕圆锥侧面转到点B ,绳子的最短距离即为展开图中线段MB 的长,解三角即可求解底面圆半径r ,利用圆锥表面积公式求解.8.D解析:D【分析】先找到几何体的原图,再求出几何体的高,再求几何体的体积得解.【详解】由三视图可知几何体为图中的四棱锥1P CDD E -, 由题得22437AD =-=,所以几何体的高为7.所以几何体的体积为11(24)676732⋅+⋅⋅=. 故选:D【点睛】方法点睛:通过三视图找几何体原图常用的方法有:(1)直接法;(2)拼凑法;(3)模型法.本题利用的就是模型法.要根据已知条件灵活选择方法求解. 9.D解析:D【分析】过点F 作//FG AE 交AB 于点G ,连接CG ,则异面直线AE 与CF 所成角为CFG ∠或其补角,然后在CFG △中求解.【详解】如下图所示,在平面ABFE 中,过点F 作//FG AE 交AB 于点G ,连接CG , 则异面直线AE 与CF 所成角为CFG ∠或其补角,设1EF =,则3AB =,2BC CF AE ===,因为//EF AB ,//FG AE ,所以,四边形AEFG 为平行四边形,所以,2FG AE ==,1AG =,2BG =,由于2ABC π∠=,由勾股定理可得2222CG BC BG =+=所以,222CG CF FG =+,则2CFG π∠=.故选:D.【点睛】 思路点睛:平移线段法是求异面直线所成角的常用方法,其基本思路是通过平移直线,把异面直线的问题化归为共面直线问题来解决,具体步骤如下:(1)平移:平移异面直线中的一条或两条,作出异面直线所成的角;(2)认定:证明作出的角就是所求异面直线所成的角;(3)计算:求该角的值,常利用解三角形;(4)取舍:由异面直线所成的角的取值范围是0,2π⎛⎤ ⎥⎝⎦,当所作的角为钝角时,应取它的补角作为两条异面直线所成的角.10.C解析:C【分析】根据题中所给的几何体的三视图还原几何体,得到相应的三棱锥,之后利用椎体体积公式求得结果.【详解】根据题中所给的几何体的三视图还原几何体如图所示:该三棱锥满足底面BCD△是等腰三角形,且底边和底边上的高线都是2;且侧棱AD⊥底面BCD,1AD=,所以112 =221=323V⨯⨯⨯⨯,故选:C.【点睛】方法点睛:该题考查的是有关根据所给几何体三视图求几何体体积的问题,解题方法如下:(1)应注意把握三个视图的尺寸关系:主视图与俯视图长应对正(简称长对正),主视图与左视图高度保持平齐(简称高平齐),左视图与俯视图宽度应相等(简称宽相等),若不按顺序放置和不全时,则应注意三个视图名称;(2)根据三视图还原几何体;(3)利用椎体体积公式求解即可.11.A解析:A【分析】首先由三视图还原几何体,然后由几何体的空间结构特征求解三棱锥的体积即可.【详解】由三视图可知,在棱长为2的正方体中,其对应的几何体为棱锥P ABC-,该棱锥的体积:11142223323V Sh ⎛⎫==⨯⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭. 故选:A.【点睛】 方法点睛:(1)求解以三视图为载体的空间几何体的体积的关键是由三视图确定直观图的形状以及直观图中线面的位置关系和数量关系,利用相应体积公式求解;(2)若所给几何体的体积不能直接利用公式得出,则常用等积法、分割法、补形法等方法进行求解. 12.D解析:D【分析】取a αβ⋂=,且//m a ,//n a ,利用线面平行的判定定理可判断A 选项;根据αγ⊥,βγ⊥判断平面α与β的位置关系,可判断B 选项;设AB 、AC 的中点D 、E 在平面β内,记平面ABC 为平面α,判断出A 、B 、C 三点到平面β的距离相等,可判断C 选项;过直线n 作平面γ,使得a αγ⋂=,利用线面平行、面面平行的判定定理可判断D 选项.【详解】对于A 选项,若a αβ⋂=,且//m a ,//n a ,m β⊄,n β⊄,则//m β,βn//,但α与β相交;对于B 选项,若αγ⊥,βγ⊥,则α与β平行或相交;对于C 选项,设AB 、AC 的中点D 、E 在平面β内,记平面ABC 为平面α,如下图所示:D 、E 分别为AB 、AC 的中点,则//DE BC ,DE β⊂,BC β⊄,//BC β∴,所以,点B 、C 到平面β的距离相等,由于D 为AB 的中点,则点A 、B 到平面β的距离相等,所以,点A 、B 、C 三点到平面β的距离相等,但平面α与平面β相交;对于D 选项,如下图所示:由于//n α,过直线n 作平面γ,使得a αγ⋂=,则//a n ,//n a ,a β⊄,n β⊂,//a β∴,//m β,m a A =,m α⊂,a α⊂,//αβ∴.故选:D.【点睛】方法点睛:证明或判断两个平面平行的方法有:①用定义,此类题目常用反证法来完成证明;②用判定定理或推论(即“线线平行”⇒“面面平行”),通过线面平行来完成证明; ③根据“垂直于同一条直线的两个平面平行”这一性质进行证明;④借助“传递性”来完成.二、填空题13.【分析】过作垂足为连接则为二面角的平面角即在中利用余弦定理结合为整数求出的值进而可得外接球直径【详解】如图过作垂足为连接则为二面角的平面角即不妨设因为所以所以所以在中因为为整数所以则设以为长宽高的长 解析:6【分析】过A 作AH OB ⊥,垂足为H ,连接CH ,则AHC ∠为二面角--A OB C 的平面角,即∠=AHC α,在AHC 中,利用余弦定理结合m ,n 为整数,求出m ,n 的值,进而可得外接球直径.【详解】如图,过A 作AH OB ⊥,垂足为H ,连接CH ,则AHC ∠为二面角--A OB C 的平面角,即∠=AHC α.不妨设2OC a =,因为45AOB ∠=︒,所以===CH a AH OH , 所以21)=HB a ,所以22222(422)=+=-=BC HB HC a AC .在AHC 中,222cos 2+-==⋅⋅HA HC AC HA HC α2222(422)212+--==a a a m n a因为m ,n 为整数,所以1m =-,2n =,则||1m =,||2n =,||1m n +=. 设以||m ,||n ,||m n +为长、宽、高的长方体的外接球半径为R ,则2222(2)||||||6=+++=R m n m n 6.6【点睛】关键点点睛:本题考查二面角的应用,考查几何体的外接球,考查解三角形,解决本题的关键点是利用定义法找出二面角的平面角,在AHC 中,利用余弦定理结合已知条件求出m ,n 的值,考查学生空间想象能力,考查计算能力,属于中档题.14.【分析】由二面角的大小为可得平面平面得到平面由勾股定理可得答案【详解】连接所以是等边三角形所以因为为中点所以所以即所以因为平面平面平面平面所以平面平面所以所以故答案为:【点睛】对于翻折问题解题时要认 解析:22【分析】由二面角A ED C '--的大小为90,可得平面A ED '⊥平面EDCB ,得到A E '⊥平面EDCB ,由勾股定理可得答案.【详解】连接DB CE 、,2AB AD ==,60A ∠=,所以ABD △、CBD 是等边三角形, 所以2AD BD CD ===,因为E 为AB 中点,1AE A E '==,所以DE AB ⊥,DE A E ⊥',3DE =, 30EDB ∠=,所以90EDC ∠=,即DE CD ⊥,所以222347EC ED CD =+=+=,因为平面A ED '⊥平面EDCB ,DE A E ⊥',平面A ED '平面EDCB DE =, 所以A E '⊥平面EDCB ,EC ⊂平面EDCB ,所以A E EC '⊥, 所以221722A C A E EC ''=+=+=.故答案为:22.【点睛】对于翻折问题,解题时要认真分析图形,确定有关元素间的关系及翻折前后哪些量变了,哪些量没有变,根据线线、线面、面面关系正确作出判断,考查了学生的空间想象力.. 15.【分析】取中点为过分别作底面的垂线根据题中条件得到;过分别作的垂线连接由二面角的定义结合线面垂直的判定定理及性质得到为二面角的平面角;为二面角的平面角得出令进而可求出最值【详解】取中点为过分别作底面解析:34【分析】取BC 中点为E ,过P 、M 分别作底面的垂线PO 、MN ,根据题中条件,得到AN NO OE ==,2PO MN =;过O 、N 分别作BC 的垂线OG 、NH ,连接MH ,PG ,由二面角的定义,结合线面垂直的判定定理及性质,得到MHN ∠为二面角M BC A --的平面角;PGO ∠为二面角A BC P --的平面角,得出tan 4tan PGO MHN ∠=∠,()23tan tan tan 14tan MHN PGO MHN MHNα∠=∠-∠=+∠,令tan 0x MHN =∠>,进而可求出最值.【详解】取BC 中点为E ,过P 、M 分别作底面的垂线PO 、MN , 则O 为ABC 的重心,MN ⊥平面ABC ;PO ⊥平面ABC ; 由于点M 为棱PA 的中点,所以有AN NO OE ==,2PO MN =; 过O 、N 分别作BC 的垂线OG 、NH ,连接MH ,PG , 因为BC ⊂平面ABC ,所以MN BC ⊥,同理PO BC ⊥; 又MN NH N ⋂=,MN ⊂平面MNH ,NH ⊂平面MNH , 所以BC ⊥平面MNH ;因为MH ⊂平面MNH ,所以BC MH ⊥, 所以MHN ∠为二面角M BC A --的平面角;同理BC PG ⊥,所以PGO ∠为二面角A BC P --的平面角, 所以tan PO PGO OG ∠=,tan MN MHN HN∠=, 因为NO OE =,//OG NH ,所以12OG NH =; 因此2tan 4tan 12PO MN PGO MHN OG HN ∠===∠, 所以()2tan tan 3tan tan tan 1tan tan 14tan PGO MHN MHN PGO MHN PGO MHN MHN α∠-∠∠=∠-∠==+∠⋅∠+∠, 令tan 0x MHN =∠>,则2333tan 1444x x x x α=≤=+, 当且仅当214x =,即12x =时,等号成立. 故答案为:34. 【点睛】关键点点睛:求解本题的关键在于确定二面角MBC A --、A BC P --以及P BC M --三者之间的关系,由题中条件得出二面角A BC P --是二面角M BC A --的4倍,进而可求得结果.16.【分析】取AB 中点连接根据平行四边形性质可得为等腰梯形ABCD 的外心取SB 中点O 连接则可得O 是四棱锥的外接球球心在中求得r=OA 即可求得体积【详解】取AB 中点连接则所以四边形为平行四边形所以同理所以 解析:823π【分析】取AB 中点1O ,连接11,O C O D ,根据平行四边形性质,可得1O 为等腰梯形ABCD 的外心,取SB 中点O ,连接1,,,OA OC OD OO ,则可得O 是四棱锥S ABCD -的外接球球心,在Rt SAB 中,求得r=OA ,即可求得体积. 【详解】取AB 中点1O ,连接11,O C O D ,则1//CD O A , 所以四边形1ADCO 为平行四边形, 所以1=1CO ,同理1=1O D ,所以1111=O A O B O C O D ==,即1O 为等腰梯形ABCD 的外心, 取SB 中点O ,连接1,,,OA OC OD OO ,则1//OO SA ,因为SA ⊥平面ABCD ,所以1OO ⊥平面ABCD ,又2AB SA ==, 所以=OA OB OC OD ==,又SA AB ⊥,所以OA OS =,即O 是四棱锥S ABCD -的外接球球心, 在Rt SAB 中,2AB SA ==, 所以122OA SB == 所以34822)33V ππ=⨯=, 故答案为:823π. 【点睛】解决外接球的问题时,难点在于找到球心,可求得两个相交平面的外接圆圆心,自圆心做面的垂线,垂线交点即为球心,考查空间想象,数学运算的能力,属中档题.17.【分析】设出外接球的半径球心的外心半径r 连接过作的平行线交于连接如图所示在中运用正弦定理求得的外接圆的半径r 再利用的关系求得外接球的半径运用球的表面积公式可得答案【详解】设三棱锥外接球的半径为球心为 解析:20π【分析】设出外接球的半径R 、球心O ,ABC 的外心1O 、半径 r , 连接1AO ,过O 作的平行线OE 交AD 于 E ,连接OA ,OD ,如图所示,在ABC 中,运用正弦定理求得 ABC的外接圆的半径r ,再利用1,,R r OO 的关系求得外接球的半径,运用球的表面积公式可得答案. 【详解】设三棱锥外接球的半径为R 、球心为O ,ABC 的外心为1O 、外接圆的半径为r ,连接1AO ,过O 作平行线OE 交AD 于E ,连接OA ,OD ,如图所示,则OA OD R ==,1O A r =,OE AD ⊥,所以E 为AD 的中点.在ABC中,由正弦定理得2sin BC r BAC ==∠r =. 在ABC 中,由余弦定理2222cos BC AB AC AB AC BAC =+-⋅⋅∠,可得2117963AB AB =+-⋅⋅,得4AB =.所以11sin 34223ABC S AB AC BAC =⋅⋅∠=⨯⨯⨯=△因为11333D ABC ABC V S AD AD -=⋅⋅=⨯=△,所以4AD =.连接1OO ,又1//OO AD ,所以四边形1EAO O 为平行四边形,1128EA OO AD ===,所以R ===所以该三棱锥的外接球的表面积224π4π20πS R ===.故答案为:20π.【点睛】本题考查三棱锥的外接球,及球的表面积计算公式,解决问题的关键在于利用线面关系求得外接球的球心和球半径,属于中档题.18.【分析】在平面的投影为的外心即中点设球半径为则解得答案【详解】故在平面的投影为的外心即中点故球心在直线上设球半径为则解得故故答案为:【点睛】本题考查了三棱锥的外接球问题意在考查学生的计算能力和空间想 解析:163π【分析】P 在平面ABC 的投影为ABC 的外心,即AB 中点1O ,设球半径为R ,则()22211R CO R PO =+-,解得答案.【详解】PA PB PC ==,故P 在平面ABC 的投影为ABC 的外心,即AB 中点1O ,故球心O 在直线1PO 上,1112CO AB ==,1133PO ==, 设球半径为R ,则()22211R CO R PO =+-,解得23R =21643S R ππ==. 故答案为:163π.【点睛】本题考查了三棱锥的外接球问题,意在考查学生的计算能力和空间想象能力.19.【分析】由题意知圆锥的轴截面为外接球的最大截面即过球心的截面且球心在上由等边三角形性质有即求得外接球的半径为R 进而求外接球的表面积【详解】设外接球球心为连接设外接球的半径为R 依题意可得在中有即解得故 解析:163π【分析】由题意知圆锥PO 的轴截面为外接球的最大截面,即过球心的截面且球心在PO 上,由等边三角形性质有Rt AO O '△,即222O A AO O O ''=+求得外接球的半径为R ,进而求外接球的表面积. 【详解】设外接球球心为O ',连接AO ',设外接球的半径为R ,依题意可得1AO =,3PO =,在Rt AO O '△中,有222O A AO O O ''=+,即)22213R R =+,解得3R =, 故外接球的表面积为24164433S R πππ==⋅=.故答案为:163π. 【点睛】本题考查了求圆锥体的外接球面积,由截面是等边三角形,结合等边三角形的性质求球半径,进而求外接球面积,属于基础题.20.【分析】由矩形的边长可得底面外接圆的半径再由为等腰直角三角形可得其外接圆的半径又平面平面可得底面外接圆的圆心即为外接球的球心由题意可得外接球的半径进而求出外接球的体积【详解】解:取矩形的对角线的交点 解析:323π【分析】由矩形的边长可得底面外接圆的半径,再由PAD △为等腰直角三角形可得其外接圆的半径,又平面PAD ⊥平面ABCD 可得底面外接圆的圆心即为外接球的球心,由题意可得外接球的半径,进而求出外接球的体积. 【详解】解:取矩形的对角线的交点O 和AD 的中点E ,连接OE ,OP ,OE , 则O 为矩形ABCD 的外接圆的圆心,而2DPA π∠=,23AD =,2AB =,PA PD =,则//OE AB ,112OE AB ==, 132PE AD ==, 所以E 为PAD △的外接圆的圆心,因为平面PAD ⊥平面ABCD , 所以O 为外接球的球心,OP 为外接球的半径,在POE △中,222222(3)14R OP PE OE ==+=+=,所以2R =, 所以外接球的体积343233V R ππ==, 故答案为:323π.【点睛】本题考查四棱锥的棱长与外接球的半径的关系及球的体积公式,属于中档题.三、解答题21.(1)证明见解析;(2)105. 【分析】(1)由PA ⊥底面ABCD ,得PA DE ⊥,由Rt ABH Rt DAE ≌△△,得DE AH ⊥,可得答案.(2)由可知DE ⊥平面PAH ,连接PG ,则DPG ∠即为直线PD 与平面PAH 所成线面角,在Rt PDG △中,由sin DPG ∠可得答案. 【详解】(1)因为PA ⊥底面ABCD ,DE ⊂底面ABCD ,所以PA DE ⊥,因为E ,H 分别为正方形ABCD 的边AB ,BC 的中点,,,AB DA BH AE HBAEAD ,所以Rt ABH Rt DAE ≌△△,所以BAH ADE ∠=∠,由90AED ADE ∠+∠= 所以90BAH AED ∠+∠=,所以DE AH ⊥, 因为PA ⊂平面PAH ,AH ⊂平面PAH ,PA AH A ⋂=,所以DE ⊥平面PAH .(2)由(1)可知DE ⊥平面PAH ,设AH DE G ⋂=,如图,连接PG ,则DPG ∠即为直线PD 与平面PAH 所成线面角, 因为2PA AD ==,所以22PD =,5DE =, 在Rt DAE 中,由于AG DE ⊥,所以2AD DG DE =⋅, 所以45DG =⋅,所以5DG =, 所以在Rt PDG △中,105sin 522DG DPG PD ∠===,即直线PD 与平面PAH 所成线面角的正弦值为105.【点睛】本题主要考查线面垂直的证明、线面角的求法,对于线面角的求法的步骤,作:作(或找)出斜线在平面上的射影,证:证明某平面角就是斜线与平面所成的角;算:通常在垂线段、斜线段和射影所组成的直角三角形中计算. 22.(1)证明见解析;(2)23. 【分析】(1)连接11B D ,设11111B D AC O ⋂=,连接1DO ,证明11B O DO 是平行四边形,再利用线面平行的判定定理即可证明.(2)由题意可得平面11DA C ⊥平面11B D DB ,过点O 作1OH DO ⊥于H ,在矩形11B D DB 中,连接1OO ,可得1O OD OHD ∽△△,由三角形相似,对应边成比例即可求解. 【详解】(1)证明:连接11B D ,设11111B D AC O ⋂=,连接1DO .11//O B DO 且11O B DO =, 11B O DO ∴是平行四边形.11//B O DO ∴.又1DO ⊂平面11DA C ,1B O ⊂/平面11DA C ,1//B O ∴平面11DA C .(2)1111A C B D ⊥,111AC BB ⊥,且1111BB B D B ⋂=,11A C ∴⊥平面11B D DB .∴平面11DA C ⊥平面11B D DB ,且交线为1DO .在平面11B D DB 内,过点O 作1OH DO ⊥于H ,则OH ⊥平面11DA C , 即OH 的长就是点O 到平面11DA C 的距离.在矩形11B D DB 中,连接1OO ,1O OD OHD ∽△△,则11O D ODO O OH=, 22236OH ⨯∴==即点O 到平面11DA C 的距离为233. 【点睛】关键点点睛:本题考查了线面平行的判定定理,点到面的距离,解题的关键是过点O 作1OH DO ⊥于H ,得出OH 的长就是点O 到平面11DA C 的距离,考查了计算能力.23.(1)证明见解析;(2)23. 【分析】(1)连接BD 交AC 于点O ,由中位线定理得//OM PB ,从而得证线面平行; (2)由M 是PD 中点,得12M ACD P ACD V V --=,求出三棱锥P ACD -的体积后可得. 【详解】(1)如图,连接BD 交AC 于点O ,连接OM ,则O 是BD 中点,又M 是PD 中点, ∴//OM PB ,又PB ⊄平面ACM ,OM ⊂平面ACM , 所以//PB 平面ACM ; (2)由已知12222ACDS=⨯⨯=,11422333P ACD ACD V S PA -=⋅=⨯⨯=△,又M 是PD 中点,所以1223M ACD P ACD V V --==, 所以23P ACM P ACD M ACD V V V ---=-=.【点睛】思路点睛:本题考查证明线面平行,求三棱锥的体积.求三棱锥的体积除掌握体积公式外,还需要注意割补法,不易求体积的三棱锥(或一个不规则的几何体)的体积可通过几个规则的几何体(柱、锥、台等)的体积加减求得.三棱锥的体积还可通过转化顶点,转移底面利用等体积法转化为求其他三棱锥的体积,从而得出结论. 24.(1)证明见解析;(2)22. 【分析】(1)利用面面垂直的性质先证明出BC ⊥面PAB ,得到PA BC ⊥,再由PA PB ⊥,结合线面垂直的判定定理可知PA ⊥面PBC ,又PA ⊂面PAC ,然后证得平面PBC ⊥平面PAC ;(2)先计算三棱锥P BCE -的体积,然后再计算PBC 的面积,利用等体积法P BCE E PBC V V --=求解.【详解】解:(1)证明:∵面PAB ⊥面ABCD ,且平面PAB ⋂平面ABCD AB =,BC AB ⊥,BC ⊂面ABCD BC ∴⊥面PAB , 又PA ⊂面PAB PA BC ∴⊥又因为由已知PA PB ⊥且PB BC B ⋂=,所以PA ⊥面PBC ,又PA ⊂面PAC ∴面PAC ⊥面PBC .(2)PAB △中,PA PB =,取AB 的中点O ,连PO ,则PO AB ⊥ ∵面PAB ⊥面ABCD 且它们交于,AB PO ⊂面PABPO ∴⊥面ABCD由1133BCEEPBC P BCE PBC BCE PBCSPOV V S h S PO h S--=⇒=⇒=,由已知可求得1PO =,1BCES=,2PBCS=,所以22h =. 所以点E 到平面PBC 的距离为22.【点睛】(1)证明面面垂直的核心为证明线面垂直,要证明线面垂直只需郑敏面外的一条弦和面内的两条相交线垂直即可;(2)点到面的距离求解一般采用等体积法求解,也可采用空间向量法求解. 25.(1)证明见解析;(223【分析】(1)先由面面垂直的性质,得到CB ⊥平面ABE ,推出CB AE ⊥,根据题中条件,得到AE BE ⊥,利用线面垂直的判定定理,得到AE ⊥平面BCE ;得出AE BF ⊥,再次利用线面垂直的判定定理,即可证明结论成立;。
最新人教版高中数学必修2课时同步测题(全册 共236页 附解析)
最新人教版高中数学必修2课时同步测题(全册共236页附解析)目录1.1 空间几何体的结构1.1.1 棱柱、棱锥、棱台的结构特征1.1.2 圆柱、圆锥、圆台、球、简单组合体的结构特征1.2 空间几何体的三视图和直观图1.2.1 中心投影与平行投影1.2.2 空间几何体的三视图1.2.3 空间几何体的直观图1.3 空间几何体的表面积与体积1.3.1 柱体、锥体、台体的表面积与体积1.3.2 球的体积和表面积章末复习课第一单元评估验收卷(一)第二章点、直线、平面之间的位置关系2.1 空间点、直线、平面之间的位置关系2.1.1 平面第二章点、直线、平面之间的位置关系2.1 空间点、直线、平面之间的位置关系2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系2.1.3 空间中直线与平面之间的位置关系2.1.4 平面与平面之间的位置关系2.2 直线、平面平行的判定及其性质2.2.1 直线与平面平行的判定2.2.2 平面与平面平行的判定2.2.3 直线与平面平行的性质2.2.4 平面与平面平行的性质2.3 直线、平面垂直的判定及其性质2.3.1 直线与平面垂直的判定2.3.2 平面与平面垂直的判定2.3.3 直线与平面垂直的性质2.3.4 平面与平面垂直的性质章末复习课第二单元评估验收卷(二)第三章直线与方程3.1 直线的倾斜角与斜率3.1.1 倾斜角与斜率3.1.2 两条直线平行与垂直的判定3.2 直线的方程3.2.1 直线的点斜式方程3.2.2 直线的两点式方程第一章空间几何体1.1 空间几何体的结构1.1.1 棱柱、棱锥、棱台的结构特征A级基础巩固一、选择题1.下列几何体中棱柱有()A.5个B.4个C.3个D.2个解析:由棱柱的定义及几何特征,①③为棱柱.答案:D2.对有两个面互相平行,其余各面都是梯形的多面体,以下说法正确的是()A.棱柱B.棱锥C.棱台D.一定不是棱柱、棱锥解析:根据棱柱、棱锥、棱台的特征,一定不是棱柱、棱锥.答案:D3.下列图形经过折叠可以围成一个棱柱的是()解析:A、B、C、中底面多边形的边数与侧面数不相等.答案:D4.由5个面围成的多面体,其中上、下两个面是相似三角形,其余三个面都是梯形,并且这些梯形的腰延长后能相交于一点,则该多面体是()A.三棱柱B.三棱台C.三棱锥D.四棱锥解析:根据棱台的定义可判断知道多面体为三棱台.答案:B5.某同学制作了一个对面图案均相同的正方形礼品盒,如图所示,则这个正方体礼品盒的表面展开图应该为(对面是相同的图案)()解析:其展开图是沿盒子的棱剪开,无论从哪个棱剪开,剪开的相邻面在展开在图中可以不相邻,但未剪开的相邻面在展开图中一定相邻,又相同的图案是盒子相对的面,展开后绝不能相邻.答案:A二、填空题6.如图所示,正方形ABCD中,E,F分别为CD,BC的中点,沿AE,AF,EF将其折成一个多面体,则此多面体是________.解析:折叠后,各面均为三角形,且点B、C、D重合为一点,因此该多面体为三棱锥(四面体).答案:三棱锥(四面体)7.一个棱柱有10个顶点,所有的侧棱长的和为60 cm,则每条侧棱长为________cm.解析:由题设,该棱柱为五棱柱,共5条侧棱.所以每条侧棱的长为605=12(cm).答案:128.①有两个面互相平行,其余各面都是平行四边形的几何体的侧棱一定不相交于一点,故一定不是棱台;②两个互相平行的面是平行四边形,其余各面是四边形的几何体不一定是棱台;③两个互相平行的面是正方形,其余各面是四边形的几何体一定是棱台.其中正确说法的个数为________.解析:①正确,因为具有这些特征的几何体的侧棱一定不相交于一点,故一定不是棱台;②正确;③不正确,当两个平行的正方形完全相等时,一定不是棱台.答案:29.根据如图所示的几何体的表面展开图,画出立体图形.解:图①是以ABCD为底面,P为顶点的四棱锥.图②是以ABCD和A1B1C1D1为底面的棱柱.其图形如图所示.B级能力提升1.如图所示,将装有水的长方体水槽固定底面一边后倾斜一个小角度,则倾斜后水槽中的水形成的几何体是()A.棱柱B.棱台C.棱柱与棱锥的组合体D.不能确定解析:如图所示,倾斜小角度后,因为平面AA1D1D∥平面BB1C1C,所以有水的部分始终有两个平面平行,而其余各面都易证是平行四边形(水面与两平行平面的交线)因此呈棱柱形状.答案:A2.一个正方体的六个面上分别标有字母A,B,C,D,E,F,下图是此正方体的两种不同放置,则与D面相对的面上的字母是________.解析:由图知,标字母C的平面与标有A、B、D、E的面相邻,则与D面相对的面为E面,或B面,若B面与D面相对,则A面与B面相对,这时图②不可能,故只能与D面相对的面上字母为B.答案:B3.如图所示,M是棱长为2 cm的正方体ABCD-A1B1C1D1的棱CC1的中点,求沿正方体表面从点A到点M的最短路程.解:若以BC为轴展开,则A,M两点连成的线段所在的直角三角形的两直角边的长度分别为2 cm,3 cm,故两点之间的距离是13 cm.若以BB1为轴展开,则A,M两点连成的线段所在的直角三角形的两直角边的长度分别为1,4,故两点之间的距离是17 cm.故沿正方体表面从点A到点M的最短路程是13 cm.第一章空间几何体1.1 空间几何体的结构1.1.2 圆柱、圆锥、圆台、球、简单组合体的结构特征A级基础巩固一、选择题1.下列几何体中是旋转体的是()①圆柱②六棱锥③正方体④球体⑤四面体A.①和⑤B.①C.③和④D.①和④解析:圆柱、球体是旋转体,其余均为多面体.答案:D2.如图所示的简单组合体的结构特征是()A.由两个四棱锥组合成的B.由一个三棱锥和一个四棱锥组合成的C.由一个四棱锥和一个四棱柱组合成的D.由一个四棱锥和一个四棱台组合成的解析:这个8面体是由两个四棱锥组合而成.答案:A3.下图是由哪个平面图形旋转得到的()解析:图中几何体由圆锥、圆台组合而成,可由A中图形绕图中虚线旋转360°得到.答案:A4.如图所示的几何体是从一个圆柱中挖去一个以圆柱的上底面为底面,下底面圆心为顶点的圆锥而得到的.现用一个平面去截这个几何体,若这个平面平行于底面,那么截面图形为()解析:截面图形应为图C所示的圆环面.答案:C5.用一张长为8、宽为4的矩形硬纸卷成圆柱的侧面,则相应圆柱的底面半径是()A.2 B.2πC.2π或4πD.π2或π4解析:如图所示,设底面半径为r,若矩形的长8恰好为卷成圆柱底面的周长,则2πr=8,所以r=4π;同理,若矩形的宽4恰好为卷成圆柱的底面周长,则2πr=4,所以r=2π.所以选C.答案:C二、填空题6.等腰三角形绕底边上的高所在的直线旋转180°,所得几何体是________.解析:结合旋转体及圆锥的特征知,所得几何体为圆锥.答案:圆锥7.给出下列说法:①圆柱的母线与它的轴可以不平行;②圆锥的顶点、圆锥底面圆周上任意一点及底面圆的圆心三点的连线,都可以构成直角三角形;③在圆台的上、下两底面圆周上各取一点,则这两点的连线是圆台的母线;④圆柱的任意两条母线所在的直线是互相平行的.其中正确的是____________(填序号).解析:由旋转体的形成与几何特征可知①③错误,②④正确.答案:②④8.如图是一个几何体的表面展成的平面图形,则这个几何体是__________.答案:圆柱三、解答题9.如图所示的物体是运动器材——空竹,你能描述它的几何特征吗?解:此几何体是由两个大圆柱、两个小圆柱和两个小圆台组合而成的.10.如图所示,用一个平行于圆锥SO底面的平面截这个圆锥,截得圆台上、下底面的半径分别2 cm和5 cm,圆台的母线长是12 cm,求圆锥SO的母线长.解:如图,过圆台的轴作截面,截面为等腰梯形ABCD,由已知可得上底半径O1A=2 cm,下底半径OB=5 cm,且腰长AB=12 cm.设截得此圆台的圆锥的母线长为l,则由△SAO1∽△SBO,可得l-12 l=25,所以l=20 cm.故截得此圆台的圆锥的母线长为20 cm.B级能力提升1.如图所示的平面中阴影部分绕中间轴旋转一周,形成的几何体形状为()A.一个球体B.一个球体中间挖出一个圆柱C.一个圆柱D.一个球体中间挖去一个长方体解析:外面的圆旋转形成一个球,里面的长方形旋转形成一个圆柱.所有形成的几何为一个球体挖出一个圆柱.答案:B2.一个半径为5 cm的球,被一平面所截,球心到截面圆心的距离为4 cm,则截面圆面积为__________cm2.解析:如图所示,过球心O作轴截面,设截面圆的圆心为O1,其半径为r.由球的性质,OO1⊥CD.在Rt△OO1C中,R=OC=5,OO1=4,则O1C=3,所以截面圆的面积S=π·r2=π·O1C2=9π.答案:9π3.如图,底面半径为1,高为2的圆柱,在A点有一只蚂蚁,现在这只蚂蚁要围绕圆柱由A点爬到B点,问蚂蚁爬行的最短距离是多少?解:把圆柱的侧面沿AB剪开,然后展开成为平面图形——矩形,如图所示,连接AB′,即为蚂蚁爬行的最短距离.因为AB=A′B′=2,AA′为底面圆的周长,且AA′=2π×1=2π.所以AB′=A′B′2+AA′2=4+(2π)2=21+π2,所以蚂蚁爬行的最短距离为21+π2.第一章空间几何体1.2 空间几何体的三视图和直观图1.2.1 中心投影与平行投影1.2.2 空间几何体的三视图A级基础巩固一、选择题1.以下关于投影的叙述不正确的是()A.手影就是一种投影B.中心投影的投影线相交于点光源C.斜投影的投影线不平行D.正投影的投影线和投影面垂直解析:平行投影的投影线互相平行,分为正投影和斜投影两种,故C错.2.如图所示,水平放置的圆柱形物体的三视图是()答案:A3.如图,在直角三角形ABC,∠ACB=90°,△ABC绕边AB 所在直线旋转一周形成的几何体的正视图为()解析:由题意,该几何体是两个同底的圆锥组成的简单组合体,且上部分圆锥比底部圆锥高,所以正视图应为选项B.答案:B4.一个几何体的三视图形状都相同、大小均相等,那么这个几何体不可以是()A.球B.三棱锥C.正方体D.圆柱解析:球的三视图都是圆;三棱锥的三视图都是全等的三角形;正方体的三视图都是正方形;圆柱的底面放置在水平面上,则其俯视图是圆,正视图是矩形,故几何体不可能是圆柱.5.一个四棱锥S-ABCD,底面是正方形,各侧棱长相等,如图所示,其正视图是一等腰三角形,其腰长与图中等长的线段是()A.AB B.SBC.BC D.SE解析:正视图的投影面应是过点E与底面ABCD垂直的平面,所以侧棱SB在投影面上的投影为线段SE.答案:D二、填空题6.下列几何体各自的三视图中,有且仅有两个视图相同的是________(填序号).①正方体②圆锥③三棱台④正四棱锥解析:在各自的三视图中,①正方体的三个视图都相同;②圆锥有两个视图相同;③三棱台的三个视图都不同;④正四棱锥有两个视图相同.所以满足仅有两个视图相同的是②④.答案:②④7.一个简单几何体的正视图、侧视图如图所示,则其俯视图不可能为:①长方形;②正方形;③圆.其中满足条件的序号是________.答案:②③8.下图中的三视图表示的几何体是________.解析:根据三视图的生成可知,该几何体为三棱柱.答案:三棱柱三、解答题9.根据三视图(如图所示)想象物体原形,指出其结构特征,并画出物体的实物草图.解:由俯视图知,该几何体的底面是一直角梯形;由正视图知,该几何体是一四棱锥,且有一侧棱与底面垂直.所以该几何体如图所示.10.画出图中3个图形的指定视图.解:如图所示.B级能力提升1.如图所示为一个简单几何体的三视图,则其对应的实物图是()答案:A2.已知正三棱锥V-ABC的正视图、俯视图如图所示,它的侧棱VA=2,底面的边AC=3,则由该三棱锥得到的侧视图的面积为________.解析:正三棱锥V-ABC的侧视图不是一个等腰三角形,而是一个以一条侧棱、该侧棱所对面的斜高和底面正三角形的一条高构成的三角形,如侧视图所示(其中VF是斜高),由所给数据知原几何体的高为3,且CF=3 2.故侧视图的面积为S=12×32×3=334.答案:33 43.如图所示的是某两个几何体的三视图,试判断这两个几何体的形状.解:①由俯视图知该几何体为多面体,结合正视图和侧视图知,几何体应为正六棱锥.②由几何体的三视图知该几何体的底面是圆,相交的一部分是一个与底面同圆心的圆,正视图和侧视图是由两个全等的等腰梯形组成的.故该几何体是两个圆台的组合体.第一章空间几何体1.2 空间几何体的三视图和直观图1.2.3 空间几何体的直观图A级基础巩固一、选择题1.关于斜二测画法所得直观图,以下说法正确的是()A.等腰三角形的直观图仍是等腰三角形B.正方形的直观图为平行四边形C.梯形的直观图不是梯形D.正三角形的直观图一定为等腰三角形解析:由直观图的性质知B正确.答案:B2.利用斜二测画法画边长为3 cm的正方形的直观图,正确的是图中的()解析:正方形的直观图应是平行四边形,且相邻两边的边长之比为2∶1.答案:C3.如图,用斜二测画法画一个水平放置的平面图形为一个正方形,则原来图形的形状是()解析:直观图中正方形的对角线为2,故在平面图形中平行四边形的高为22,只有A项满足条件,故A正确.答案:A4.已知两个圆锥,底面重合在一起,其中一个圆锥顶点到底面的距离为2 cm,另一个圆锥顶点到底面的距离为3 cm,则其直观图中这两个顶点之间的距离为()A.2 cm B.3 cm C.2.5 cm D.5 cm解析:因为这两个顶点连线与圆锥底面垂直,现在距离为5 cm,而在直观图中根据平行于z轴的线段长度不变,仍为5 cm.答案:D5.若一个三角形采用斜二测画法,得到的直观图的面积是原三角形面积的()A.24B.2倍 C.22 D.2倍解析:底不变,只研究高的情况即可,此结论应识记.答案:A二、填空题6.如图所示,△A′B′C′是△ABC的水平放置的直观图,A′B′∥y轴,则△ABC是________三角形.解析:由于A′B′∥y轴,所以在原图中AB∥y轴,故△ABC为直角三角形.答案:直角7.已知△ABC的直观图如图所示,则△ABC的面积为________.解析:△ABC中,∠A=90°,AB=3,AC=6,所以S=12×3×6=9.答案:98.如图所示,水平放置的△ABC的斜二测直观图是图中的△A′B′C′,已知A′C′=6,B′C′=4,则AB边的实际长度是_______.解析:在原图中AC=6,BC=4×2=8,∠AOB=90°,所以AB=62+82=10.答案:10三、解答题9.如图所示,已知水平放置的平面图形的直观图是一等腰直角三角形ABC,且AB=BC=1,试画出它的原图形.解:(1)在如图所示的图形中画相应的x轴、y轴,使∠xOy=90°(O与A′重合);(2)在x轴上取C′,使A′C′=AC,在y轴上取B′,使A′B′=2AB;(3)连接B′C′,则△A′B′C′就是原图形.10.画出底面是正方形、侧棱均相等的四棱锥的直观图(棱锥的高不做具体要求).解:画法:(1)画轴.画Ox轴、Oy轴、Oz轴,∠xOy=45°(135°),∠xOz=90°,如图.(2)画底面.以O为中心在xOy平面内,画出底面正方形的直观图ABCD.(3)画顶点.在Oz轴上截取OP,使OP的长度是四棱锥的高.(4)成图.顺次连接PA、PB、PC、PD,并擦去辅助线,得四棱锥的直观图.B级能力提升1.水平放置的△ABC有一边在水平线上,它的斜二测直观图是正△A′B′C′,则△ABC为()A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.以上都有可能解析:如下图所示,斜二测直观图还原为平面图形,故△ABC 是钝角三角形.答案:C2.如图,Rt△O′A′B′是一平面图形的直观图,直角边O′B′=1,则这个平面图形的面积是________.解析:因为O′B=1,所以O′A′=2,所以在Rt△OAB中,∠AOB=90°,OB=1,OA=2 2.所以S△AOB=12×1×22= 2.答案:23.如图是一个空间几何体的三视图,试用斜二测画法画出它的直观图.解:根据三视图可以想象出这个几何体是六棱台.(1)画轴.如图①,画x轴、y轴、z轴,使∠xOy=45°,∠xOz =90°.(2)画两底面,由三视图知该几何体为六棱台,用斜二测画法画出底面正六边形ABCDEF,在z轴上截取OO′,使OO′等于三视图中的相应高度,过O′作Ox的平行线O′x′,Oy的平行线O′y′,利用O′x与O′y′画出底面正六边形A′B′C′D′E′F′.(3)成图.连接A′A,B′B,C′C,D′D,E′E,F′F,整理得到三视图表示的几何体的直观图,如图②.第一章空间几何体1.3 空间几何体的表面积与体积1.3.1 柱体、锥体、台体的表面积与体积A级基础巩固一、选择题1.轴截面是正三角形的圆锥称作等边圆锥,则等边圆锥的侧面积是底面积的( )A .4倍B .3倍 C.2倍D .2倍解析:设轴截面正三角形的边长为2a ,所以S 底=πa 2,S 侧=πa ·2a =2πa 2,因此S 侧=2S 底. 答案:D2.如图所示,ABC A ′B ′C ′是体积为1的棱柱,则四棱锥C -AA ′B ′B 的体积是( )A.13B.12C.23D.34解析:因为V C A ′B ′C ′=13V 柱=13,所以V C AA ′B ′B =1-13=23.答案:C3.若一个圆锥的轴截面是等边三角形,其面积为3,则这个圆锥的全面积为( )A .3πB .33πC .6πD .9π解析:由于圆锥的轴截面是等边三角形,所以2r =l , 又S 轴=12×l 2×sin 60°=34l 2=3,所以l =2,r =1.所以S圆锥表=πr2+πrl=π+2π=3π.故选A.答案:A4.(2015·课标全国Ⅰ卷)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有委米依恒内角,下周八尺,高五尺.问:积及为米几何?”其意思为:“在屋内墙角处堆放米(如图所示,米堆为一个圆锥的四分之一),米堆底部的弧长为8尺,米堆的高为5尺,问米堆的体积和堆放的米各为多少?”已知1斛米的体积约为1.62立方尺,圆周率约为3,估算出堆放米约有()A.14斛B.22斛C.36斛D.66斛解析:由l=14×2πr=8得圆锥底面的半径r=16π≈163,所以米堆的体积V=14×13πr2h=14×2569×5=3209(立方尺),所以堆放的米有3209÷1.62≈22(斛).答案:B5.已知正方体的8个顶点中,有4个为侧面是等边三角形的一三棱锥的顶点,则这个三棱锥与正方体的表面积之比为()A.1∶ 2 B.1∶ 3C.2∶ 2 D.3∶ 6解析:棱锥B′ ACD′为适合条件的棱锥,四个面为全等的等边三角形,设正方体的边长为1,则B′C=2,S△B′AC=3 2.三棱锥的表面积S 锥=4×32=23,又正方体的表面积S 正=6. 因此S 锥∶S 正=23∶6=1∶ 3. 答案:B 二、填空题6.若一个圆台的正视图如图所示,则其侧面积为________.解析:由正视图可知,该圆台的上、下底面圆的半径分别为1,2,其高为2,所以其母线长l =⎝ ⎛⎭⎪⎫4-222+22=5, 所以S 侧=π(1+2)×5=35π. 答案:35π7.下图是一个空间几何体的三视图,这个几何体的体积是________.解析:由图可知几何体是一个圆柱内挖去一个圆锥所得的几何体,V =V 圆柱-V 圆锥=π×22×3-13π×22×3=8π.答案:8π8.(2015·福建卷)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积等于________.解析:由三视图知,该几何体是直四棱柱,底面是直角梯形,且底面梯形的周长为4+ 2.则S侧=8+22,S底=2×(1+2)2×1=3.故S表=S侧+S底=11+2 2.答案:11+22三、解答题9.已知圆柱的侧面展开图是长、宽分别为2π和4π的矩形,求这个圆柱的体积.解:设圆柱的底面半径为R,高为h,当圆柱的底面周长为2π时,h=4π,由2πR=2π,得R=1,所以V圆柱=πR2h=4π2.当圆柱的底面周长为4π时,h=2π,由2πR=4π,得R=2,所以V圆柱=πR2h=4π·2π=8π2.所以圆柱的体积为4π2或8π2.10.一个正三棱柱的三视图如图所示(单位:cm),求这个正三棱柱的表面积与体积.解:由三视图知直观图如图所示,则高AA′=2 cm,底面高B′D′=23cm ,所以底面边长A ′B ′=23×23=4(cm).一个底面的面积为12×23×4=43(cm 2).所以表面积S =2×43+4×2×3=24+83(cm 2), V =43×2=83(cm 3).所以表面积为(24+83)cm 2,体积为83(cm 3).B 级 能力提升1.某几何体的三视图如图所示,俯视图是由一个半圆与其直径组成的图形,则此几何体的体积是( )A.203π B.103π C .6πD.163π 解析:该几何体的上方是以2为底面圆的半径,高为2的圆锥的一半,下方是以2为底面圆的半径,高为1的圆柱的一半,其体积为V =π×22×12+12×13π×22×2=2π+43π=103π.答案:B2.(2015·江苏卷)现有橡皮泥制作的底面半径为5,高为4的圆锥和底面半径为2、高为8的圆柱各一个,若将它们重新制作成总体积与高均保持不变,但底面半径相同的新的圆锥与圆柱各一个,则新的底面半径为__________.解析:底面半径为5,高为4的圆锥和底面半径为2、高为8的圆柱的总体积为13π×52×4+π×22×8=196π3.设新的圆锥和圆柱的底面半径为r ,则13π·r 2×4+π·r 2×8=28π3r 2=196π3,解得r =7.答案:73.某几何体的三视图如图所示(单位:cm),求该几何体的体积.解:由三视图知,该几何体是一个四棱柱与一个四棱锥的组合体. V 四棱柱=23=8,V 四棱锥=13×22×2=83.故几何体的体积V =V 四棱柱+V 四棱锥=8+83 =323(cm 3).第一章 空间几何体 1.3 空间几体的表面积与体积 1.3.2 球的体积和表面积A 级 基础巩固一、选择题1.若一个球的体积扩大到原来的27倍,则它的表面积扩大到原来的( )A .3倍B .3 3 倍C .9倍D .9 3 倍解析:由V ′=27 V ,得R ′=3R ,R ′R=3则球的表面积比S ′∶S =⎝ ⎛⎭⎪⎫R ′R 2=9. 答案:C2.把3个半径为R 的铁球熔成一个底面半径为R 的圆柱,则圆柱的高为( )A .RB .2RC .3RD .4R 解析:设圆柱的高为h ,则πR 2h =3×43πR 3,所以h =4R . 答案:D3.如图所示,是某几何体的三视图,则该几何体的体积为( )A .9π+42B .36π+18 C.92π+12 D.92π+18解析:由三视图可知该几何体是一个长方体和球构成的组合体,其体积V=43π⎝⎛⎭⎪⎫323+3×3×2=92π+18.答案:D4.设长方体的长、宽、高分别为2a,a,a,其顶点都在一个球面上,则该球的表面积为()A.3πa2B.6πa2C.12πa2D.24πa2解析:设该球的半径为R,所以(2R)2=(2a)2+a2+a2=6a2,即4R2=6a2.所以球的表面积为S=4πR2=6πa2.答案:B5.下图是一个几何体的三视图,根据图中数据,可得几何体的表面积是()A.4π+24 B.4π+32C.22πD.12π解析:由三视图可知,该几何体上部分为半径为1的球,下部分为底边长为2,高为3的正四棱柱,几何体的表面积为4π+32.答案:B二、填空题6.将一钢球放入底面半径为3 cm 的圆柱形玻璃容器中,水面升高4 cm ,则钢球的半径是________.解析:圆柱形玻璃容器中水面升高4cm ,则钢球的体积为V =π×32×4=36π,即有43πR 3=36π,所以R =3.答案:3 cm7.两个球的表面积之差为48π,它们的大圆周长之和为12π,则这两个球的半径之差为________.解析:由题意设两球半径分别为R 、r (R >r ),则:⎩⎪⎨⎪⎧4πR 2-4πr 2=48π2πR +2πr =12π即⎩⎪⎨⎪⎧R 2-r 2=12R +r =6.,所以R -r =2. 答案:28.已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为________.解析:由三视图可知几何体为组合体,上方是半径为1的球,下方是长方体,其底面是边长为2的正方形,侧棱长为4,故其体积V =43×π×13+2×2×4=16+4π3. 答案:16+4π3三、解答题9.某组合体的直观图如图所示,它的中间为圆柱形,左右两端均为半球形,若图中r =1,l =3,试求该组合体的表面积和体积.解:组合体的表面积S =4πr 2+2πrl =4π×12+2π×1×3=10π. 因为圆柱的体积V 圆柱=πr 2l =π×12×3=3π,又两个半球的体积2V 半球=43πr 3=43π, 因此组合体的体积V =3π+43π=133π. 10.如图,一个圆柱形的玻璃瓶的内半径为3 cm ,瓶里所装的水深为8 cm ,将一个钢球完全浸入水中,瓶中水的高度上升到8.5 cm ,求钢球的半径.解:设球的半径为R ,由题意可得43πR 3=π×32×0.5, 解得:R =1.5 (cm),所以所求球的半径为1.5 cm.B 级 能力提升1.用与球心距离为1的平面去截球,所得的截面面积为π,则球的体积为( )A.8π3B.82π3 C .82π D.32π3解析:截面面积为π,则该小圆的半径为1,设球的半径为R ,则R 2=12+12=2,所以R =2,V =43πR 3=82π3.答案:B2.边长为42的正方形ABCD 的四个顶点在半径为5的球O 的表面上,则四棱锥O -ABCD 的体积是________.解析:因为正方形ABCD 外接圆的半径r =(42)2+(42)22=4.又因为球的半径为5, 所以球心O 到平面ABCD 的距离d =R 2-r 2=3,所以V O ABCD =13×(42)3×3=32. 答案:323.体积相等的正方体、球、等边圆柱(轴截面为正方形的圆柱)的表面积分别是S 1,S 2,S 3,试比较它们的大小.解:设正方体的棱长为a ,球的半径为R ,等边圆柱的底面半径为r ,则S 1=6a 2,S 2=4πR 2,S 3=6πr 2.由题意知,43πR 3=a 3=πr 2·2r , 所以R =334πa ,r =312πa , 所以S 2=4π⎝⎛⎭⎪⎪⎫334πa 2=4π·3916π2a 2=336πa 2, S 3=6π⎝⎛⎭⎪⎪⎫312πa 2=6π·314π2a 2=354πa 2, 所以S 2<S 3.又6a 2>3312πa 2=354πa 2,即S 1>S 3. 所以S 1,S 2,S 3的大小关系是S 2<S 3<S 1.章末复习课[整合·网络构建][警示·易错提醒]1.台体可以看成是由锥体截得的,易忽视截面与底面平行且侧棱(母线)延长后必交于一点.2.空间几何体不同放置时其三视图不一定相同.3.对于简单组合体,若相邻两物体的表面相交,表面的交线是它们的分界线,在三视图中,易忽视虚线的画法.4.求组合体的表面积时:组合体的衔接部分的面积问题易出错.5.由三视图计算几何体的表面积与体积时,由于几何体的还原不准确及几何体的结构特征认识不准易导致失误.6.易混侧面积与表面积的概念.专题1空间几何体的三视图与直观图三视图是立体几何中的基本内容,能根据三视图识别其所表示的立体模型,并能根据三视图与直观图所提供的数据解决问题.主要考查形式:(1)由三视图中的部分视图确定其他视图;(2)由三视图还原几何体;(3)三视图中的相关量的计算.其中(3)是本章的难点,也是重点之一,解这类题的关键是准确地将三视图中的数据转化为几何体中的数据.[例1](1)若一个正三棱柱的三视图如图所示,则这个正三棱柱的高和底面边长分别为()A.2,23B.22,2C.4,2D.2,4(2)(2016·全国Ⅲ卷)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的表面积为()A.18+36 5 B.54+18 5 C.90 D.81解析:(1)由三视图的画法规则知,正视图与俯视图长度一致,正视图与侧视图高度一致,俯视图与侧视图宽度一致.所以侧视图中2为正三棱柱的高,23为底面等边三角形的高,所以底面等边三角形边长为4.(2)由三视图可知,该几何体的底面是边长为3的正方形,高为6,侧棱长为35,则该几何体的表面积S=2×32+2×3×35+2×3×6=54+18 5.故选B.答案:(1)D(2)B。
高中数学必修二测试题及答案人教版
第一章 空间几何体一、选择题1.有一个几何体的三视图如下图所示,这个几何体可能是一个( ).主视图 左视图 俯视图 (第1题) A .棱台 B .棱锥 C .棱柱 D .正八面体2.如果一个水平放置的平面图形的斜二测直观图是一个底角为45°,腰和上底均为1的等腰梯形,那么原平面图形的面积是( ).A .2+2B .221+C .22+2 D .2+13.棱长都是1的三棱锥的表面积为( ).A .3B .23C .33D .434.长方体的一个顶点上三条棱长分别是3,4,5,且它的8个顶点都在同一球面上,则这个球的表面积是( ).A .25πB .50πC .125πD .都不对 5.正方体的棱长和外接球的半径之比为( ). A .3∶1 B .3∶2 C .2∶3 D .3∶36.在△ABC 中,AB =2,BC =1。
5,∠ABC =120°,若使△ABC 绕直线BC 旋转一周,则所形成的几何体的体积是( ).A .29πB .27πC .25πD .23π7.若底面是菱形的棱柱其侧棱垂直于底面,且侧棱长为5,它的对角线的长分别是9和15,则这个棱柱的侧面积是( ).A .130B .140C .150D .1608.如图,在多面体ABCDEF 中,已知平面ABCD 是边长为3的正方形,EF ∥AB ,EF =23,且EF 与平面ABCD 的距离为2,则该多面体的体积为( ).A .29 B .5 C .6 D .2159.下列关于用斜二测画法画直观图的说法中,错误..的是( ). A .用斜二测画法画出的直观图是在平行投影下画出的空间图形B .几何体的直观图的长、宽、高与其几何体的长、宽、高的比例相同C .水平放置的矩形的直观图是平行四边形D .水平放置的圆的直观图是椭圆10.如图是一个物体的三视图,则此物体的直观图是( ).(第8题)(第10题)二、填空题11.一个棱柱至少有______个面,面数最少的一个棱锥有________个顶点,顶点最少的一个棱台有________条侧棱.12.若三个球的表面积之比是1∶2∶3,则它们的体积之比是_____________.13.正方体ABCD-A1B1C1D1 中,O是上底面ABCD的中心,若正方体的棱长为a,则三棱锥O-AB1D1的体积为_____________.14.如图,E,F分别为正方体的面ADD1A1、面BCC1B1的中心,则四边形BFD1E在该正方体的面上的射影可能是___________.(第14题)15.已知一个长方体共一顶点的三个面的面积分别是2、3、6,则这个长方体的对角线长是___________,它的体积为___________.16.一个直径为32厘米的圆柱形水桶中放入一个铁球,球全部没入水中后,水面升高9厘米则此球的半径为_________厘米.三、解答题17.有一个正四棱台形状的油槽,可以装油190 L,假如它的两底面边长分别等于60 cm 和40 cm,求它的深度.18 *.已知半球内有一个内接正方体,求这个半球的体积与正方体的体积之比.[提示:过正方体的对角面作截面]19.如图,在四边形ABCD中,∠DAB=90°,∠ADC=135°,AB=5,CD=22,AD =2,求四边形ABCD绕AD旋转一周所成几何体的表面积及体积.(第20.养路处建造圆锥形仓库用于贮藏食盐(供融化高速公路上的积雪之用),已建的仓库的底面直径为12 m,高4 m,养路处拟建一个更大的圆锥形仓库,以存放更多食盐,现有两种方案:一是新建的仓库的底面直径比原来大4 m(高不变);二是高度增加4 m(底面直径不变).(1)分别计算按这两种方案所建的仓库的体积;(2)分别计算按这两种方案所建的仓库的表面积;(3)哪个方案更经济些?第一章 空间几何体参考答案A 组一、选择题 1.A解析:从俯视图来看,上、下底面都是正方形,但是大小不一样,可以判断可能是棱台. 2.A解析:原图形为一直角梯形,其面积S =21(1+2+1)×2=2+2.3.A解析:因为四个面是全等的正三角形,则S 表面=4×43=3. 4.B解析:长方体的对角线是球的直径, l =2225+4+3=52,2R =52,R =225,S =4πR 2=50π. 5.C解析:正方体的对角线是外接球的直径. 6.D解析:V =V 大-V 小=31πr 2(1+1。
高中数学必修二练习题(人教版-附答案)
高中数学必修二练习题(人教版,附答案)本文适合复习评估,借以评价学习成效。
一、选择题1. 已知直线经过点A(0,4)和点B(1,2),则直线AB的斜率为()A.3B.-2C. 2D. 不存在2.过点且平行于直线的直线方程为()A. B.C.D.3. 下列说法不正确的....是()A.空间中,一组对边平行且相等的四边形是一定是平行四边形;B.同一平面的两条垂线一定共面;C. 过直线上一点可以作无数条直线与这条直线垂直,且这些直线都在同一个平面内;D. 过一条直线有且只有一个平面与已知平面垂直.4.已知点、,则线段的垂直平分线的方程是()A. B. C. D.5. 研究下在同一直角坐标系中,表示直线与的关系6. 已知a、b是两条异面直线,c∥a,那么c与b的位置关系()A.一定是异面B.一定是相交C.不可能平行D.不可能相交7. 设m、n是两条不同的直线,是三个不同的平面,给出下列四个命题:①若,,则②若,,,则③若,,则④若,,则其中正确命题的序号是( )(A)①和②(B)②和③(C)③和④(D)①和④8. 圆与直线的位置关系是()A.相交 B.相切 C.相离 D.直线过圆心9. 两圆相交于点A(1,3)、B(m,-1),两圆的圆心均在直线x-y+c=0上,则m+c的值为()A.-1 B.2 C.3 D.010. 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EF、GH相交于点P,那么( )A.点P必在直线AC上 B.点P必在直线BD上C.点P必在平面DBC内 D.点P必在平面ABC外11. 若M、N分别是△ABC边AB、AC的中点,MN与过直线BC的平面β的位置关系是(C )A.MN∥βB.MN与β相交或MNβC. MN∥β或MNβD. MN∥β或MN与β相交或MNβ12. 已知A、B、C、D是空间不共面的四个点,且AB⊥CD,AD⊥BC,则直线BD与AC(A )A.垂直B.平行C.相交D.位置关系不确定二填空题13.已知A(1,-2,1),B(2,2,2),点P在z轴上,且|PA|=|PB|,则点P的坐标为;14.已知正方形ABCD的边长为1,AP⊥平面ABCD,且AP=2,则PC=;15.过点(1,2)且在两坐标轴上的截距相等的直线的方程 ___________;16.圆心在直线上的圆C与轴交于两点,,则圆C的方程为.三解答题17(12分) 已知△ABC三边所在直线方程为AB:3x+4y+12=0,BC:4x-3y+16=0,CA:2x+y-2=0 求AC边上的高所在的直线方程.18(12分)如图,已知△ABC是正三角形,EA、CD都垂直于平面ABC,且EA=AB=2a,DC=a,F是BE 的中点,求证:(1) FD∥平面ABC;(2) AF⊥平面EDB.19(12分)如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F、G分别是CB、CD、CC1的中点,(1)求证:平面A B1D1∥平面EFG;(2)求证:平面AA1C⊥面EFG.20(12分)已知圆C同时满足下列三个条件:①与y轴相切;②在直线y=x上截得弦长为2;③圆心在直线x-3y=0上. 求圆C的方程.设所求的圆C与y轴相切,又与直线交于AB,2分)设有半径为3的圆形村落,A、B两人同时从村落中心出发,B向北直行,A先向东直行,出村后不久,改变前进方向,沿着与村落周界相切的直线前进,后来恰与B相遇.设A、B两人速度一定,其速度比为3:1,问两人在何处相遇?22(14分)已知圆C:内有一点P(2,2),过点P作直线l交圆C于A、B两点.(1)当l经过圆心C时,求直线l的方程;(2)当弦AB被点P平分时,写出直线l的方程;(3) 当直线l的倾斜角为45度时,求弦AB的长.一、选择题(5’×12=60’)(参考答案)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 B A D B C C A A C A C A二、填空题:(4’×4=16’) (参考答案)13. (0,0,3) 14. 15 y=2x或x+y-3=0 16. (x-2)2+(y+3)2=5三解答题17(12分) 解:由解得交点B(-4,0),. ∴AC边上的高线BD的方程为.18(12分) 解:(1)取AB的中点M,连FM,MC,∵F、M分别是BE、BA的中点∴ FM∥EA, FM=EA∵ EA、CD都垂直于平面ABC ∴ CD∥EA∴ CD∥FM又 DC=a, ∴ FM=DC ∴四边形FMCD是平行四边形∴FD∥MCFD∥平面ABC(2)因M是AB的中点,△ABC是正三角形,所以CM⊥AB又 CM⊥AE,所以CM⊥面EAB, CM⊥AF, FD⊥AF,因F是BE的中点, EA=AB所以AF⊥EB.19解:略20解:∵圆心C在直线上,∴圆心C(3a,a),又圆与y轴相切,∴R=3|a|. 又圆心C到直线y-x=0的距离在Rt△CBD中,.∴圆心的坐标C分别为(3,1)和(-3,-1),故所求圆的方程为或.21解解:如图建立平面直角坐标系,由题意可设A、B两人速度分别为3v千米/小时,v千米/小时,再设出发x0小时,在点P改变方向,又经过y0小时,在点Q处与B相遇.则P、Q两点坐标为(3vx0, 0),(0,vx0+vy0).由|OP|2+|OQ|2=|PQ|2知,………………3分(3vx0)2+(vx0+vy0)2=(3vy0)2,即.……①………………6分将①代入……………8分又已知PQ与圆O相切,直线PQ在y轴上的截距就是两个相遇的位置.设直线相切,则有……………………11分答:A、B相遇点在离村中心正北千米处………………12分22解:(1)已知圆C:的圆心为C(1,0),因直线过点P、C,所以直线l的斜率为2,直线l的方程为y=2(x-1),即 2x-y-20.(2)当弦AB被点P平分时,l⊥PC, 直线l的方程为, 即 x+2y-6=0(3)当直线l的倾斜角为45度时,斜率为1,直线l的方程为y-2=x-2 ,即 x-y=0圆心C到直线l的距离为,圆的半径为3,弦AB的长为.。
高中数学必修2精选习题(含答案)
高中数学必修2精选习题(含答案)一、选择题:(每小题3分,共30分)1.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 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. 若直线l ∥平面α,直线a α⊂,则l 与a 的位置关系是 ( )A 、 l ∥αB 、l 与a 异面C 、l 与a 相交D 、l 与a 没有 4. 直线k 10x y -+=,当k 变动时,所有直线都通过定点( ) A (0,0)B (0,1)C (3,1)D (2,1)5.用单位立方块搭一个几何体,使它的主视图和俯视图如右图所示,则它的体积的最小值与最大值分别为( )A .9与13B .7与10C .10与16D .10与156.如图,梯形A 1B 1C 1D 1是一平面图形ABCD 的直观图(斜二测),若A 1D 1∥O 1y 1,A 1B 1∥C 1D 1,A 1B 1=23C 1D 1=2,A 1D 1=1,则梯形ABCD 的面积是( )A .10B .5C .5 2D .1027.直线l 过点(-1,2)且与直线2x -3y +4=0垂直,则l 的方程是( ) A .3x +2y -1=0B .3x +2y +7=0C .2x -3y +5=0D .2x -3y +8=08.与直线2x+3y-6=0关于点(1,-1)对称的直线是( ) A.3x-2y-6=0 B.2x+3y+7=0 C. 3x-2y-12=0 D. 2x+3y+8=09. 已知点A (1,3),B (-2,-1).若直线l :y =k (x -2)+1与线段AB 相交,则k 的取值范围是 ( )俯视图主视图A .k ≥12B .k ≤-2C .k ≥12 或k ≤-2D .-2≤k ≤1210. 在坐标平面内,与点A(1,2)距离为1,且与点B(3,1)距离为2的直线共有( ) A .1条 B .2条 C .3条 D .4条二、填空题:(每小题4分,共16分)11若三点A (2,2),B (a,0),C (0,b )(ab ≠0)共线,则1a +1b的值等于________.12.点(,)P x y 在直线40x y +-=上,则22x y +的最小值是________________13. 正四棱锥S ABCD -S 、A 、B 、C 、D 都在同一个球面上,则该球的体积为_________。
高中数学必修2第三章练习题及答案ABC卷
第三章 直线与方程[基础训练A 组] 一、选择题1.设直线0ax by c ++=的倾斜角为α,且sin cos 0αα+=,则,a b 满足( ) A .1=+b aB .1=-b aC .0=+b aD .0=-b a2.过点(1,3)P -且垂直于直线032=+-y x 的直线方程为( ) A .012=-+y x B .052=-+y x C .052=-+y x D .072=+-y x3.已知过点(2,)A m -和(,4)B m 的直线与直线012=-+y x 平行,则m 的值为( )A .0B .8-C .2D .104.已知0,0ab bc <<,则直线ax by c +=通过( ) A .第一、二、三象限 B .第一、二、四象限C .第一、三、四象限D .第二、三、四象限 5.直线1x =的倾斜角和斜率分别是( )D .0180,不存在 表示一条直线,则实数m 满足0则2l 的方程为__________;若3l 4l 与1l 关于x y =对称,则4l 的方3.若原点在直线l 上的射影为)1,2(-,则l 的方程为____________________。
4.点(,)P x y 在直线40x y +-=上,则22x y +的最小值是________________. 5.直线l 过原点且平分ABCD 的面积,若平行四边形的两个顶点为(1,4),(5,0)B D ,则直线l 的方程为________________。
三、解答题 新课标第一网1.已知直线Ax By C ++=0,(1)系数为什么值时,方程表示通过原点的直线; (2)系数满足什么关系时与坐标轴都相交; (3)系数满足什么条件时只与x 轴相交; (4)系数满足什么条件时是x 轴;(5)设()P x y 00,为直线Ax By C ++=0上一点,证明:这条直线的方程可以写成()()A x x B y y -+-=000.2.求经过直线0323:,0532:21=--=-+y x l y x l 的交点且平行于直线032=-+y x 的直线方程。
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。
高中必修二数学练习题及讲解答案
高中必修二数学练习题及讲解答案### 高中必修二数学练习题及讲解答案#### 练习题一:函数的性质题目:已知函数 \( f(x) = 2x^2 - 3x + 1 \) ,求该函数的单调区间。
解答:首先,我们需要找到函数的导数来确定其单调性。
对 \( f(x) \) 求导得到 \( f'(x) = 4x - 3 \)。
令 \( f'(x) = 0 \) 求得极值点:\[ 4x - 3 = 0 \]\[ x = \frac{3}{4} \]接下来,我们分析 \( f'(x) \) 的正负来确定单调性:- 当 \( x < \frac{3}{4} \) 时,\( f'(x) < 0 \),所以 \( f(x) \) 在 \( (-\infty, \frac{3}{4}) \) 上单调递减。
- 当 \( x > \frac{3}{4} \) 时,\( f'(x) > 0 \),所以 \( f(x) \) 在 \( (\frac{3}{4}, +\infty) \) 上单调递增。
因此,函数 \( f(x) \) 的单调递减区间为 \( (-\infty,\frac{3}{4}) \),单调递增区间为 \( (\frac{3}{4}, +\infty) \)。
#### 练习题二:三角函数的图像与性质题目:已知 \( \sin(\alpha) = \frac{3}{5} \),且 \( \alpha \) 位于第一象限,求 \( \cos(\alpha) \) 的值。
解答:根据正弦和余弦的关系,我们知道:\[ \sin^2(\alpha) + \cos^2(\alpha) = 1 \]已知 \( \sin(\alpha) = \frac{3}{5} \),代入上式得:\[ \left(\frac{3}{5}\right)^2 + \cos^2(\alpha) = 1 \]\[ \frac{9}{25} + \cos^2(\alpha) = 1 \]\[ \cos^2(\alpha) = 1 - \frac{9}{25} \]\[ \cos^2(\alpha) = \frac{16}{25} \]因为 \( \alpha \) 在第一象限,余弦值为正,所以:\[ \cos(\alpha) = \frac{4}{5} \]#### 练习题三:不等式的解法题目:解不等式 \( |x - 2| + |x + 3| > 8 \)。
人教版高中数学必修二b版试题及答案
人教版高中数学必修二b版试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 若函数f(x)=x^2-2x+1,则f(1)的值为()A. 0B. 1C. 2D. 32. 已知集合A={1,2,3},B={2,3,4},则A∩B的元素个数是()A. 1B. 2C. 3D. 43. 函数y=|x-2|的图象是()A. 直线B. 抛物线C. V型D. 直线和抛物线的组合4. 已知等差数列{an}的首项a1=1,公差d=2,则a5的值为()A. 9B. 10C. 11D. 125. 函数y=sinx的周期是()A. πB. 2πC. π/2D. 4π6. 已知函数f(x)=x^3-3x^2+4x,求f'(x)的值为()A. 3x^2-6x+4B. -3x^2+6x-4C. 3x^2-9x+12D. -3x^2+9x-127. 若sinA=1/2,则cos(π/2-A)的值为()A. √3/2B. -√3/2C. 1/2D. -1/28. 已知圆的方程为x^2+y^2=9,圆心坐标为()A. (0,0)B. (3,0)C. (0,3)D. (-3,0)9. 函数y=ln(x)的定义域是()A. (0,+∞)B. (-∞,0)C. (-∞,+∞)D. [0,+∞)10. 已知向量a=(2,3),b=(-1,2),则向量a与向量b的夹角θ满足()A. cosθ > 0B. cosθ < 0C. cosθ = 0D. θ不存在二、填空题(每题4分,共20分)11. 函数f(x)=x^2-4x+3的顶点坐标为______。
12. 已知等比数列{bn}的首项b1=2,公比q=1/2,则b4的值为______。
13. 函数y=1/x的反函数为______。
14. 已知直线y=2x+1与x轴交点的坐标为______。
15. 圆x^2+y^2-6x-8y+24=0的半径为______。
三、解答题(每题10分,共50分)16. 已知函数f(x)=x^3-3x^2+2,求f(x)的极值点。
高中数学必修2测试题附答案
高中数学必修2测试题附答案数学必修2一、选择题1、下列命题为真命题的是()A.平行于同一平面的两条直线平行;解析:平行于同一平面的两条直线一定平行,为真命题,选A。
2、下列命题中错误的是:()A.如果α⊥β,那么α内一定存在直线平行于平面β;解析:如果直线α垂直于平面β,则α内不存在直线平行于平面β,选A。
3、右图的正方体ABCD-A’B’C’D’中,异面直线AA’与BC所成的角是()解析:异面直线AA’与BC所成的角为直角,选D。
4、右图的正方体ABCD-A’B’C’D’中,AB二面角D’-AB-D的大小是()解析:AB二面角D’-AB-D为60度,选C。
5、直线5x-2y-10=0在x轴上的截距为a,在y轴上的截距为b,则()解析:将y=0代入5x-2y-10=0,得到x=2,即直线在x轴上的截距为2;将x=0代入5x-2y-10=0,得到y=-5,即直线在y轴上的截距为-5,选B。
6、直线2x-y=7与直线3x+2y-7=0的交点是()解析:将2x-y=7和3x+2y-7=0联立,解得交点为(3,-1),选A。
7、过点P(4,-1)且与直线3x-4y+6=0垂直的直线方程是()解析:3x-4y+6=0的斜率为3/4,与其垂直的直线斜率为-4/3,过点P(4,-1),代入点斜式方程y+1=-4/3(x-4),化简得到4x+3y-13=0,选A。
8、正方体的全面积为a,它的顶点都在球面上,则这个球的表面积是:()解析:正方体的全面积为6a,每个面积为a,每个面的对角线长为正方体的对角线长,即球的直径。
因此球的直径为正方体的对角线长,即a的开根号乘以根号3.球的表面积为4πr^2,即4π(0.5a√3)^2=3πa^2,选C。
9、圆x^2+y^2-4x-2y-5=0的圆心坐标是:()解析:将x^2-4x和y^2-2y分别配方得到(x-2)^2-4+(y-1)^2-1=0,即(x-2)^2+(y-1)^2=5,圆心坐标为(2,1),选B。
高中数学必修二 期末考测试(提升)(含答案)
期末考测试(提升)一、单选题(每题只有一个选项为正确答案,每题5分,8题共40分)1.(2021·浙江)如图,正方形O A B C ''''的边长为1,它是水平放置的一个平面图形的直观图,则原图形的周长是( )A .2+B .8C .6D .2+【答案】B【解析】由题意O B ''OABC 中,1OA BC ==,OB =OB OA ⊥,所以3OC AB ==, 所以四边形的周长为:2(13)8⨯+=. 故选:B .2.(2021·全国· 专题练习 )复数21i-(i 为虚数单位)的共轭复数是( ) A .1i + B .1i -C .1i -+D .1i --【答案】B【解析】化简可得21z i =-()()()21111i i i i +==+-+,∴21i-的共轭复数1z i =-,故选:B . 3.(2021·黑龙江·哈尔滨三中高一月考)如图,向量AB a =,AC b =,CD c =,则向量BD 可以表示为( )A .a b c +-B .a b c -+C .b a c -+D .b a c --【答案】C【解析】依题意BD AD AB AC CD AB =-=+-,即BD b a c =-+,故选:C.4.(2021·全国·专题练习)我国古代数学著作《九章算术》有如下问题:“今有池方一丈,葭生其中央,出水一尺,引葭赴岸,始与岸齐,问水深、葭长各几何?”意思是说:“有一个边长为1丈的正方形水池,在池的正中央长着一根芦苇,芦苇露出水面1尺.若将芦苇拉到池边中点处,芦苇的顶端恰好到达水面.问水有多深?芦苇多长?”该题所求的水深为( ) A .12尺 B .10尺 C .9尺 D .14尺【答案】A【解析】设水深为x 尺,依题意得()22215x x +-=,解得12x =.因此,水深为12尺.故选:A.5.(2021·内蒙古·集宁一中)△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c .已知sin sin (sin cos )0B A C C +-=,a =2,cC =A .π12 B .π6C .π4D .π3【答案】B【解析】sinB=sin(A+C)=sinAcosC+cosAsinC ,∵sinB+sinA(sinC ﹣cosC)=0,∴sinAcosC+cosAsinC+sinAsinC ﹣sinAcosC=0,∴cosAsinC+sinAsinC=0, ∵sinC ≠0,∴cosA=﹣sinA ,∴tanA=﹣1, ∵π2<A <π,∴A= 3π4,由正弦定理可得c sin sin aC A=,∵a=2,sinC=sin c A a=12=22 , ∵a >c ,∴C=π6,故选B .6.(2021·浙江·高一期末)设非零向量a ,b 满足a b a b +=-,则 A .a ⊥bB .=a bC .a ∥bD .a b >【答案】A【解析】由a b a b +=-平方得222222a a b b a a b b +⋅+=-⋅+,即0a b ⋅=,则a b ⊥,故选A.7.(2021·上海市金山中学高一期末)设锐角ABC 的内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若,3A a π==则2b 2c bc ++的取值范围为( ) A .(1,9] B .(3,9] C .(5,9] D .(7,9]【答案】D 【解析】因为,3A a π==由正弦定理可得22sin sin sin 3ab c AB B π===⎛⎫- ⎪⎝⎭, 则有22sin ,2sin 3b B c B π⎛⎫==- ⎪⎝⎭, 由ABC 的内角,,A B C 为锐角,可得0,220,32B B πππ⎧<<⎪⎪⎨⎪<-<⎪⎩,512sin 2124sin 2462666266B B B B πππππππ⎛⎫⎛⎫∴<<⇒<-<⇒<-≤⇒<-≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 由余弦定理可得222222cos 3,a b c bc A b c bc =+-⇒=+- 因此有2223b c bc bc ++=+ 28sin sin 33B B π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭2cos 4sin 3BB B =++ 22cos 25B B =-+(]54sin 27,96B π⎛⎫=+-∈ ⎪⎝⎭故选:D.8.(2021·北京·清华附中 )如图,正四棱柱1111ABCD A B C D -满足12AB AA =,点E 在线段1DD 上移动,F 点在线段1BB 上移动,并且满足1DE FB =.则下列结论中正确的是( )A .直线1AC 与直线EF 可能异面B .直线EF 与直线AC 所成角随着E 点位置的变化而变化 C .三角形AEF 可能是钝角三角形D .四棱锥A CEF -的体积保持不变 【答案】D【解析】如图所示,连接有关线段.设M ,N 为AC ,A 1C 1的中点,即为上下底面的中心,MN 的中点为O ,则AC 1的中点也是O ,又∵DE =B 1F ,由对称性可得O 也是EF 的中点,所以AC 1与EF 交于点O ,故不是异面直线,故A 错误;由正四棱柱的性质结合线面垂直的判定定理易得AC ⊥平面11BB D D , 因为EF ⊂平面11BB D D ,∴,AC EF ⊥故B 错误; 设AB a ,则12AA a =,设1,02DE B F x x a ==<<, 易得()22222222,254,AE a x AF a a x a ax x =+=+-=-+ ()22222222684,EF a a x a ax x =+-=-+因为()222242220,AE AF EF ax x x a x +-=-=->EAF ∴∠为锐角;因为()22222224220,AE EF AF a ax x a x +-=-+=->AEF ∴∠为锐角,因为2222210124,AF EF AE a ax x +-=-+ 当3x 2a =时取得最小值为2222101890,a a a a -+=> AFE ∴∠为锐角,故△AEF 为锐角三角形,故C 错误; 三棱锥A -EFC 也可以看做F -AOC 和E -AOC 的组合体, 由于△AOB 是固定的,E ,F 到平面AOC 的距离是不变的 (∵易知BB 1,DD 1平行与平面ACC 1A 1),故体积不变, 故D 正确. 故选:D.二、多选题(每题至少有2个选项为正确答案,每题5分,4题共20分)9.(2021·湖南·临澧县第一中学高一期末)设i 为虚数单位,复数()(12)z a i i =++,则下列命题正确的是( )A .若z 为纯虚数,则实数a 的值为2B .若z 在复平面内对应的点在第三象限,则实数a 的取值范围是(,)122- C .实数12a =-是z z =(z 为z 的共轭复数)的充要条件D .若||5()z z x i x R +=+∈,则实数a 的值为2 【答案】ACD【解析】()(12)2(12)z a i i a a i =++=-++∴选项A :z 为纯虚数,有20120a a -=⎧⎨+≠⎩可得2a =,故正确选项B :z 在复平面内对应的点在第三象限,有20120a a -<⎧⎨+<⎩解得12a <-,故错误选项C :12a =-时,52z z ==-;z z =时,120a +=即12a =-,它们互为充要条件,故正确选项D :||5()z z x i x R +=+∈时,有125a +=,即2a =,故正确 故选:ACD10.(2021·江苏南京·高一期末)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若b =3c =,3A C π+=,则下列结论正确的是( )A .cos C =B .sin B =C .3a =D .ABCS=【答案】AD【解析】3A C π+=,故2B C =,根据正弦定理:sin sin b cB C=,即32sin cos C C C =⨯,sin 0C ≠,故cos C =,sin C =sin sin 22sin cos 3B C C C ===2222cos c a b ab C =+-,化简得到2430a a -+=,解得3a =或1a =,若3a =,故4A C π==,故2B π=,不满足,故1a =.11sin 122ABC S ab C ==⨯⨯△故选:AD .11.(2021·安徽黄山·高一期末)在发生公共卫生事件期间,有专业机构认为该事件在一段时间内没有发生大规模群体感染的标志为“连续7天,每天新增疑似病例不超过5人”.过去7日,甲、乙、丙、丁四地新增疑似病例数据信息如下,则一定符合该标志的是( ) 甲地:总体平均数3x ≤,且中位数为0; 乙地:总体平均数为2,且标准差2s ≤; 丙地:总体平均数3x ≤,且极差2≤c ; 丁地:众数为1,且极差4c ≤. A .甲地 B .乙地C .丙地D .丁地【答案】CD【解析】甲地:满足总体平均数3x ≤,且中位数为0,举例7天的新增疑似病例为0,0,0,0,5,6,7,则不符合该标志;乙地:若7天新增疑似病例为1,1,1,1,2,2,6,满足平均数为2,标准差2s =,但不符合该标志;丙地:由极差2≤c 可知,若新增疑似病例最多超过5人,比如6人,那么最小值不低于4人, 那么总体平均数3x ≤就不正确,故每天新增疑似病例低于5人,故丙地符合该标志; 丁地:因为众数为1,且极差4c ≤,所以新增疑似病例的最大值5≤,所以丁地符合该标志. 故选:CD12.(2021·河北易县中学高一月考)已知ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,则以下四个命题正确的有( ) A .当5,7,60a b A ===︒时,满足条件的三角形共有1个B.若sin :sin :sin 3:5:7A B C =则这个三角形的最大角是120 C .若222a b c +>,则ABC 为锐角三角形 D .若4Cπ,22a c bc -=,则ABC 为等腰直角三角形【答案】BD【解析】对于A,7sin 2sin 15b AB a===>,无解,故A 错误; 对于B,根据已知条件,由正弦定理得:::3:5:7a b c =,不妨令3a =,则5,7b c ==,最大角C 的余弦值为:222925491cos 2302a b c C ab +-+-===-,∴120C =︒,故B 正确;对于C ,由条件,结合余弦定理只能得到cos 0C >,即角C 为锐角,无法保证其它角也为锐角,故C 错误;对于D,2222 cos cos 2224a b c b bc b c C ab ab a π+-++=====,得到b c+=, 又()2222,,a c bc a bc c c b c -=∴=+=+=a∴=,sin 1,42A C A ππ∴===∴=,ABC ∴为等腰直角三角形,故D 正确.故选:BD.三、填空题(每题5分,4题共20分)13.(2021·甘肃省会宁县第一中学高一期末)2020年年初,新冠肺炎疫情袭击全国.口罩成为重要的抗疫物资,为了确保口罩供应,某工厂口罩生产线高速运转,工人加班加点生产.设该工厂连续5天生产的口罩数依次为1x ,2x ,3x ,4x ,5x (单位:十万只),若这组数据1x ,2x ,3x ,4x ,5x 的方差为1.44,且21x ,22x ,23x ,24x ,25x 的平均数为4,则该工厂这5天平均每天生产口罩__________十万只.【答案】1.6【解析】依题意,得22212520x x x +++=.设1x ,2x ,3x ,4x ,5x 的平均数为x , 根据方差的计算公式有()()()2221251 1.445x x x x x x ⎡⎤-+-++-=⎢⎥⎣⎦.()()2222125125257.2x x x x x x x x ∴+++-++++=,即22201057.2x x -+=, 1.6x ∴=.故答案为:1.614.(2021·江苏省海头高级中学高二月考)设复数z 满足341z i --=,则z 的最大值是_______. 【答案】6【解析】设复数(,)z x yi x y R =+∈,则22341,(3)(4)1x yi i x y +--=∴-+-=,所以复数对应的点的轨迹为(3,4)为圆心半径为1的圆,所以z 1516=+=.故答案为615.(2021·全国·高一单元测试)口袋里装有1红,2白,3黄共6个形状相同的小球,从中取出2球,事件A =“取出的两球同色”,B =“取出的2球中至少有一个黄球”,C =“取出的2球至少有一个白球”,D “取出的两球不同色”,E =“取出的2球中至多有一个白球”.下列判断中正确的序号为________. ①A 与D 为对立事件;②B 与C 是互斥事件;③C 与E 是对立事件:④()1P C E =;⑤()()P B P C =.【答案】①④【解析】口袋里装有1红,2白,3黄共6个形状相同小球,从中取出2球, 事件A = “取出的两球同色”, B = “取出的2球中至少有一个黄球”,C = “取出的2球至少有一个白球”,D “取出的两球不同色”,E = “取出的2球中至多有一个白球”,①,由对立事件定义得A 与D 为对立事件,故①正确;②,B 与C 有可能同时发生,故B 与C 不是互斥事件,故②错误; ③,C 与E 有可能同时发生,不是对立事件,故③错误; ④,P (C)631=155=-,P (E)1415=,8()15P CE =,从而()P C E P =(C)P +(E)()1P CE -=,故④正确; ⑤,C B ≠,从而P (B)P ≠(C),故⑤错误. 故答案为:①④.16.(2021·江苏省如皋中学高一月考)已知三棱锥O ABC -中,,,A B C 三点在以O 为球心的球面上,若2AB BC ==,120ABC ︒∠=,且三棱锥O ABC -O 的表面积为________.【答案】52π【解析】ABC 的面积122sin12032ABCS=⨯⨯= 设球心O 到平面ABC 的距离为h ,则1133O ABC ABCV Sh -===3h =, 在ABC 中,由余弦定理2222cos1208412AC AB BC AB BC =+-⋅=+=,∴=AC 设ABC 的外接圆半径为r ,由正弦定理 则2sin120ACr =,解得2r,设球的半径为R ,则22213R r h =+=, 所以球O 的表面积为2452S R ππ==. 故答案为:52π四、解答题(17题10分,其余每题12分,共70分)17.(2021·山西·长治市潞城区第一中学校高一月考)已知复数z 使得2z i R +∈,2zR i∈-,其中i 是虚数单位.(1)求复数z 的共轭复数z ;(2)若复数()2z mi +在复平面上对应的点在第四象限,求实数m 的取值范围.【答案】(1)42i +;(2)()2,2-.【解析】(1)设(),z x yi x y R =+∈,则()22z i x y i +=++ ∵2z i R +∈∴2y =- 又22242255z x i x x i R i i -+-==+∈--,∴4x =综上,有42z i =-∴42z i =+ (2)∵m 为实数,且()()()()2224212482z mi m i m m m i +=+-=+-+-⎡⎤⎣⎦∴由题意得()21240820m m m ⎧+->⎪⎨-<⎪⎩,解得22m -<<故,实数m 的取值范围是()2,2-18.(2021·江西省靖安中学)某校在一次期末数学测试中,为统计学生的考试情况,从学校的2000名学生中随机抽取50名学生的考试成绩,被测学生成绩全部介于65分到145分之间(满分150分),将统计结果按如下方式分成八组:第一组[65,75),第二组[75,85),第八组[135,145],如图是按上述分组方法得到的频率分布直方图的一部分.(1)根据图表,计算第七组的频率,并估计该校的2000名学生这次考试成绩的平均分(同一组中的数据用该组区间的中点值代表该组数据平均值);(2)若从样本成绩属于第六组和第八组的所有学生中随机抽取2名,求他们的分差的绝对值小于10分的概率.【答案】(1)频率为:0.08;平均分为102;(2)25.【解析】(1)由频率分布直方图得第七组的频率为:()10.0040.0120.0160.0300.0200.0060.004100.08-++++++⨯=.用样本数据估计该校的2000名学生这次考试成绩的平均分为: 700.04800.12900.161000.31100.21200.06x =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯ 1300.081400.04102+⨯+⨯=.(2)样本成绩属于第六组的有0.00610503⨯⨯=人,设为,,A B C ,样本成绩属于第八组的有0.00410502⨯⨯=人,设为,a b ,从样本成绩属于第六组和第八组的所有学生中随机抽取2名,基本事件有: AB ,AC ,Aa ,Ab ,BC ,Ba ,Bb ,Ca ,Cb ,ab 共10个他们的分差的绝对值小于10分包含的基本事件个数AB ,AC ,BC ,ab 共 4个 ∴他们的分差的绝对值小于10分的概率42105p ==. 19.(2021·河南·辉县市第一高级中学高一月考)已知三棱柱111ABC A B C -(如图所示),底面ABC 是边长为2的正三角形,侧棱1CC ⊥底面ABC ,14CC =,E 为11B C 的中点.(1)若G 为11A B 的中点,求证:1C G ⊥平面11A B BA ;(2)证明:1//AC 平面1A EB ;(3)求三棱锥1A EBA -的体积.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;【解析】(1)连接1C G ,由1CC ⊥底面ABC ,且11//CC BB ,可得1BB ⊥底面111A B C , 又由1C G ⊂底面111A B C ,所以11C G B B ⊥,又因为G 为正111A B C △边11A B 的中点,所以111C G A B ⊥,因为1111A B BB B =,且111,A B BB ⊂平面11A B BA ,所以1C G ⊥平面11A B BA .(2)连接1B A 交1A B 与G ,则O 为1A B 的中点,连接EO ,则1//EO AC .因为EO ⊂平面1EA B ,1AC ⊄平面1EA B ,所以1//AC 平面1EA B .(2)因为11A A BE E ABA V V --=,11142ABA S AB AA =⨯⨯=△.取1GB 的中点F ,连接EF ,则1//EF C G ,可得EF ⊥平面11A B BA ,即EF 为三棱锥1E ABA -的高,112EF C G ===,三棱锥1A EBA -的体积11111433A A BE E ABA ABA V V S EF --==⨯=⨯=△20.(2021·重庆第二外国语学校高一月考)已知1e ,2e 是平面内两个不共线的非零向量,122AB e e =+,12e e BE λ=-+,122EC e e =-+,且A ,E ,C 三点共线.(1)求实数λ的值;(2)若()12,1e =,()22,2e =-,求BC 的坐标;(3)已知()3,5D ,在(2)的条件下,若A ,B ,C ,D 四点按逆时针顺序构成平行四边形,求点A 的坐标.【答案】(1)32λ=-(2)(7,2)--(3)()10,7. 【解析】(1)()()()12121221AE AB BE e e e e e e λλ=+=++-+=++.因为A ,E ,C 三点共线,所以存在实数k ,使得AE k EC =,即()()121212e e k e e λ++=-+,得()1212(1)k e k e λ+=--.因为1e ,2e 是平面内两个不共线的非零向量, 所以12010k k λ+=⎧⎨--=⎩解得12k =-,32λ=-. (2)()()()121212136,31,17222,32B e BE EC e C e e e e ++=--=-+=--=--=---. (3)因为A ,B ,C ,D 四点按逆时针顺序构成平行四边形,所以AD BC =.设(),A x y ,则()3,5AD x y =--,因为()7,2BC =--,所以3752x x -=-⎧⎨-=-⎩解得107x y =⎧⎨=⎩ 即点A 的坐标为()10,7.21.(2021·安徽师大附属外国语学校高一月考)在锐角ABC 中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知sin2sin .a B b A =(1)若3,a b ==c ;(2)求cos cos a C c A b-的取值范围. 【答案】(1)2c =;(2)()1,1-.【解析】(1)由sin 2sin a B b A =,得sin sin2sin sin A B B A =,得2sin sin cos sin sin A B A B A =,得1cos 2B =, 在ABC ,3B π∴=, 由余弦定理2222cos b c a ac B =+-, 得27923cos 3c c π=+-⨯,即2320c c -+=,解得1c =或2c =.当1c =时,22220,cos 0b c a A +-=-<< 即A 为钝角(舍),故2c =符合.(2)由(1)得3B π=, 所以23C A π=-,cos cos sin cos cos sin 22sin 3a C c A A C A C A b B π--⎛⎫∴===- ⎪⎝⎭, ABC 为锐角三角形,62A ππ∴<<,22333A πππ∴-<-<,2sin 23A π⎛⎫-< ⎪⎝⎭, cos cos 11a C c A b-∴-<<,故cos cos a C c A b-的取值范围是()1,1-. 22.(2021·全国·高一课时练习)如图在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为菱形,PAD △为正三角形,平面PAD ⊥平面ABCD E F ,、分别是AD CD 、的中点.(1)证明:BD PF ⊥;(2)若M 是棱PB 上一点,三棱锥M PAD -与三棱锥P DEF -的体积相等,求M 点的位置.【答案】(1)证明见解析;(2)M 点在PB 上靠近P 点的四等分点处.【解析】(1)连接AC PA PD =,且E 是AD 的中点,PE AD ⊥∴.又平面PAD ⊥平面ABCD ,平面PAD 平面ABCD AD PE =⊂,平面PAD .PE ∴⊥平面ABCD BD ⊂,平面ABCD BD PE ∴⊥,. 又ABCD 为菱形,且E F 、分别为棱AD CD 、的中点,//EF AC ∴.BD AC BD EF ⊥∴⊥,,又BD PE PE EF E BD ⊥⋂=∴⊥,,平面PEF ;PF ∴⊂平面PEF BD PF ∴⊥,. (2)如图,连接MA MD 、, 设PM MBλ=,则1PM PB λλ=+, 11M PAD B PAD P ABD V V V λλλλ---∴==++, 14DEF DAC S S =△△,则1144P DEF P ACD P ABD V V V ---==,又M PAD P DEF V V --=. 114λλ∴=+. 解得13λ=,即M 点在PB 上靠近P 点的四等分点处.。
高中数学必修2立体几何练习题附答案
高中数学必修2立体几何练习题一.单选题(共__小题)1.已知正四棱台的上、下底面边长分别为3和6,其侧面积等于两底面积之和,则该正四棱台的高是()A.2B.C.3D.2.正四棱锥的侧棱长与底面边长都是1,则侧棱与底面所成的角为()A.75°B.60°C.45°D.30°3.如果棱台的两底面积分别是S,S′,中截面的面积是S0,那么()A.2B.S0=C.2S0=S+S′D.S02=2S"S4.把边长为1的正方形A B C D沿对角线A C折起,构成三棱锥A B C D,则下列命题:①以A、B、C、D四点为顶点的棱锥体积最大值为;②当体积最大时直线B D和平面A B C所成的角的大小为45°;③B、D两点间的距离的取值范围是(0,];④当二面角D-A C-B的平面角为90°时,异面直线B C与A D所成角为45°.其中正确结论个数为()A.4个B.3个C.2个D.1个5、把一个皮球放入如图所示的由8根长均为20c m的铁丝接成的四棱锥形骨架内,使皮球的表面与8根铁丝都有接触点,则皮球的半径()A.l0cm B.10cm C.10cm D.30cm6.如图,正方体A B C D-A1B1C1D1的棱长为1,点M是对角线A1B上的动点,则A M+M D1的最小值为()A.B.C.D.27.下列说法正确的是()A.有两个平面互相平行,其余各面都是平行四边形的多面体是棱柱B.四棱锥的四个侧面都可以是直角三角形C.有两个面互相平行,其余各面都是梯形的多面体是棱台D.以三角形的一条边所在直线为旋转轴,其余两边旋转形成的曲面所围成的几何体叫圆锥.8.平行六面体A B C D-A1B1C1D1中A B=1,A D=2,A A1=3,∠B A D=90°,∠B A A1=∠D A A1=60°,则A C1的长为()A.B.C.D.9、如图,正方体A B C D-A1B1C1D1的棱长为2,动点P在对角线B D1上,过点P作垂直于B D1的平面α,记这样得到的截面多边形(含三角形)的周长为y,设B P=x,则当x∈[1,5]时,函数y=f(x)的值域为()A.[2,6]B.[2,18]C.[3,18]D.[3,6]10.一个棱柱为正四棱柱的充要条件是()A.底面是正方形,有两个侧面垂直与底面B.底面是正方形,有两个侧面是矩形C.底面是菱形,且过一个顶点的三条棱两两垂直D.各个面都是矩形的平行六面体二.填空题(共__小题)11.在一个棱长为6的正四面体纸盒内放一个正方体,并且能使正方体在纸盒内任意转动,则正方体的棱长的最大值为______•12.一个圆柱的底面面积是16,侧面展开图是正方形,则该圆柱的侧面积是______.13.若用长度分别为1,1,1,1,x,x的六根笔直的铁棒通过焊接其端点(不计损耗)可以得到两种不同形状的三棱锥形的铁架,则实数x的取值范围是______.14.一平面与正方形的十二条棱所成的角都等于α,则s i n12α=______.15.一个正四棱锥的中截面(过各侧棱中点的截面)的面积为Q,则它的底面边长为______.16.若一个n面体中共有m个面是直角三角形,则称这个n面体的“直度”为.由此可知,四棱锥“直度”的最大值为______.17.在三棱锥P-A B C中,给出下列四个命题:①如果P A⊥B C,P B⊥A C,那么点P在平面A B C内的射影是△A B C的垂心;②如果点P到△A B C的三边所在直线的距离都相等,那么点P在平面A B C 内的射影是△A B C的内心;③如果棱P A和B C所成的角为60?,P A=B C=2,E、F分别是棱P B、A C的中点,那么E F=1;④三棱锥P-A B C的各棱长均为1,则该三棱锥在任意一个平面内的射影的面积都不大于;⑤如果三棱锥P-A B C的四个顶点是半径为1的球的内接正四面体的顶点,则P与A两点间的球面距离为π-a r c c o s.其中正确命题的序号是______.18.若长方体的三个面的面积分别为6c m2,3c m2,2c m2,则此长方体的对角线长为______.19.已知长方体A B C D-A1B1C1D1的体积为216,则四面体A B1C D1与四面体A1B C1D 的重叠部分的体积为______.20.一个长方体共一顶点的三条棱长为1,2,3,则这个长方体对角线的长是______三.简答题(共__小题)21.已知正四棱台两底面边长分别为a和b(a<b).(1)若侧棱所在直线与上、下底面正方形中心的连线所成的角为45°,求棱台的侧面积;(2)若棱台的侧面积等于两底面面积之和,求它的高.22.试构造出一个三棱锥S-A B C,使其四个面中成直角三角形的个数最多,作出图形,指出所有的直角,并证明你的结论.23、已知三棱锥S-A B C的三条侧棱S A、S B、S C两两互相垂直且长度分别为a、b、c,设O为S在底面A B C上的射影.求证:(1)O为△A B C的垂心;(2)O在△A B C内;(3)设S O=h,则++=.参考答案一.单选题(共__小题)1.已知正四棱台的上、下底面边长分别为3和6,其侧面积等于两底面积之和,则该正四棱台的高是()A.2B.C.3D.答案:A解析:解:设正四棱台的高为h,斜高为x,由题意可得4••(3+6)x=32+62,∴x=.再由棱台的高、斜高、边心距构成直角梯形、可得h==2,故选A.2.正四棱锥的侧棱长与底面边长都是1,则侧棱与底面所成的角为()A.75°B.60°C.45°D.30°答案:C解析:解析:如图,四棱锥P-A B C D中,过P作P O⊥平面A B C D于O,连接A O则A O是A P在底面A B C D上的射影.∴∠P A O即为所求线面角,∵A O=,P A=1,∴c o s∠P A O==.∴∠P A O=45°,即所求线面角为45°.故选C.3.如果棱台的两底面积分别是S,S′,中截面的面积是S0,那么()A.2B.S0=C.2S0=S+S′D.S02=2S"S答案:A解析:解:不妨设棱台为三棱台,设棱台的高为2r,上部三棱锥的高为a,根据相似比的性质可得:消去r,然后代入一个方程,可得2故选A.4.把边长为1的正方形A B C D沿对角线A C折起,构成三棱锥A B C D,则下列命题:①以A、B、C、D四点为顶点的棱锥体积最大值为;②当体积最大时直线B D和平面A B C所成的角的大小为45°;③B、D两点间的距离的取值范围是(0,];④当二面角D-A C-B的平面角为90°时,异面直线B C与A D所成角为45°.其中正确结论个数为()A.4个B.3个C.2个D.1个答案:C解析:解:把边长为1的正方形A B C D沿对角线A C折起,构成三棱锥A B C D,如图所示,则下列命题:①以A、B、C、D四点为顶点的棱锥,当侧面A C D⊥底面A B C时,体积最大值==,正确;②由①可知:当体积最大时直线B D和平面A B C所成的角的大小为∠O B D=45°,正确;③B、D两点间的距离的取值范围是(0,),因此不正确;④当二面角D-A C-B的平面角为90°时,由①可知:异面直线B C与A D所成角为90°,因此不正确.综上可知:只有①②正确.故选:C.5、把一个皮球放入如图所示的由8根长均为20c m的铁丝接成的四棱锥形骨架内,使皮球的表面与8根铁丝都有接触点,则皮球的半径()A.l0cm B.10cm C.10cm D.30cm答案:B解析:解:因为底面是一个正方形,一共有四条棱,皮球心距这四棱最小距离是10,∵四条棱距离正方形的中心距离为10,所以皮球的表面与8根铁丝都有接触点时,半径应该是边长的一半∴球的半径是10故选B.6.如图,正方体A B C D-A1B1C1D1的棱长为1,点M是对角线A1B上的动点,则A M+M D1的最小值为()A.B.C.D.2答案:A解析:解:将平面A B A1和平面B C D D1A1放在同一个平面上,如图,则A M+M D1的最小值即为线段A D1,在直角三角形A E D1中,A E=,E D1=,∴A D1==,故选A.7.下列说法正确的是()A.有两个平面互相平行,其余各面都是平行四边形的多面体是棱柱B.四棱锥的四个侧面都可以是直角三角形C.有两个面互相平行,其余各面都是梯形的多面体是棱台D.以三角形的一条边所在直线为旋转轴,其余两边旋转形成的曲面所围成的几何体叫圆锥.答案:B解析:解:如图所示:A.如图(1)符合条件但却不是棱柱;B.图中P A⊥底面A B C,A B是圆O的直径,点C是圆上的一点,则四个面都是直角三角形,符合题意;C.其侧棱不相较于一点,故不是棱台;D.以直角三角形的斜边A B为轴旋转得到的是两个对底的圆锥.综上可知:只有B正确.故选B.8.平行六面体A B C D-A1B1C1D1中A B=1,A D=2,A A1=3,∠B A D=90°,∠B A A1=∠D A A1=60°,则A C1的长为()A.B.C.D.答案:B解析:解:平行六面体,如图所示:∵∠B A A1=∠D A A1=60°∴A1在平面A B C D上的射影必落在直线A C上,∴平面A C C1A1⊥平面A B C D,∵A B=1,A D=2,A A1=3,∵=∴||2=()2=||2+||2+||2+2+2+2=1+9+4+0+2×1×3×+2×2×3×=23,∴||=,∴A C1等于.故选:B.9、如图,正方体A B C D-A1B1C1D1的棱长为2,动点P在对角线B D1上,过点P作垂直于B D1的平面α,记这样得到的截面多边形(含三角形)的周长为y,设B P=x,则当x∈[1,5]时,函数y=f(x)的值域为()A.[2,6]B.[2,18]C.[3,18]D.[3,6]答案:D解析:解:∵正方体A B C D-A1B1C1D1的棱长为2,∴正方体的对角线长为6,∵x∈[1,5],∴x=1或5时,三角形的周长最小,设截面正三角形的边长为t,则由等体积可得,∴t=,∴y m i n=;x=2或4时,三角形的周长最大,截面正三角形的边长为2,∴y m a x=6.∴当x∈[1,5]时,函数y=f(x)的值域为[3,6].故选D.10.一个棱柱为正四棱柱的充要条件是()A.底面是正方形,有两个侧面垂直与底面B.底面是正方形,有两个侧面是矩形C.底面是菱形,且过一个顶点的三条棱两两垂直D.各个面都是矩形的平行六面体答案:C解析:解:若底面是正方形,有相对的两个侧面垂直于底面,另外两个侧面不垂直于底面,则棱柱为斜棱柱,故A不满足要求;若底面是正方形,有相对的两个侧面是矩形,另外两个侧面是不为矩形的平行四边形,则棱柱为斜棱柱,故B不满足要求;底面是菱形,且过一个顶点的三条棱两两垂直,则底面为正方形,侧棱与底面垂直,此时棱柱为正四棱柱,故C满足要求;各个面都是矩形的平行六面体,其底面可能不是正方形,故D不满足要求;故选C二.填空题(共__小题)11.在一个棱长为6的正四面体纸盒内放一个正方体,并且能使正方体在纸盒内任意转动,则正方体的棱长的最大值为______•答案:解析:解:设球的半径为r,由正四面体的体积得:,所以r=,设正方体的最大棱长为a,所以,,a=故答案为:12.一个圆柱的底面面积是16,侧面展开图是正方形,则该圆柱的侧面积是______.答案:64π解析:解:圆柱的侧面展开图是正方形,如图;设圆柱的底面半径为r,高为l,∵圆柱的底面面积是16,∴πr2=16,∴r=;∴l=2πr=2π×=8,∴圆柱的侧面积是l2==64π;故答案为:64π.13.若用长度分别为1,1,1,1,x,x的六根笔直的铁棒通过焊接其端点(不计损耗)可以得到两种不同形状的三棱锥形的铁架,则实数x的取值范围是______.答案:(0,)解析:解:根据条件,四根长为1的直铁棒与两根长为x的直铁棒要组成三棱锥形的铁架,有以下两种情况:①底面是边长为1的正三角形,三条侧棱长为1,x,x,如图,此时x应满足:∵A D=,S D=,且S D<S A+A D,∴<1+,即x2<2+,∴<x<;②构成三棱锥的两条对角线长为x,其他各边长均为1,如图所示,此时应满足0<x<;综上,x的取值范围是(0,).故答案为:(0,).14.一平面与正方形的十二条棱所成的角都等于α,则s i n12α=______.答案:解析:解:∵一平面与正方形的十二条棱所成的角都等于α,∴正方体的面对角线与棱的夹角,∵设正方体的棱长为1,∴A到三角形A B1D1中心的距离为:×=,∴A1点到面A B1D1距离为:=,∴s i nα=∴s i n12α=()6=,故答案为:15.一个正四棱锥的中截面(过各侧棱中点的截面)的面积为Q,则它的底面边长为______.答案:解析:解:∵四棱锥的中截面与底面相似,且相似比为1:2,面积比为1:4,∴若正四棱锥的中截面的面积为Q,则底面面积为4Q,∵底面为正方形,面积为边长的平方,∴它的底面边长为2故答案为216.若一个n面体中共有m个面是直角三角形,则称这个n面体的“直度”为.由此可知,四棱锥“直度”的最大值为______.答案:解析:解:∵四棱锥有5个面组成,∴n=5,当四棱锥的底面是矩形,一条侧棱与底面垂直时,四棱锥的4个侧面都是直角三角形,∴m=4,∴四棱锥“直度”的最大值为,故答案为:.17.在三棱锥P-A B C中,给出下列四个命题:①如果P A⊥B C,P B⊥A C,那么点P在平面A B C内的射影是△A B C的垂心;②如果点P到△A B C的三边所在直线的距离都相等,那么点P在平面A B C 内的射影是△A B C的内心;③如果棱P A和B C所成的角为60?,P A=B C=2,E、F分别是棱P B、A C的中点,那么E F=1;④三棱锥P-A B C的各棱长均为1,则该三棱锥在任意一个平面内的射影的面积都不大于;⑤如果三棱锥P-A B C的四个顶点是半径为1的球的内接正四面体的顶点,则P与A两点间的球面距离为π-a r c c o s.其中正确命题的序号是______.答案:①④⑤解析:解:①若P A⊥B C,P B⊥A C,因为P H⊥底面A B C,所以A H⊥B C,同理B H⊥A C,可得H是△A B C的垂心,正确.②若P A=P B=P C,易得A H=B H=C H,则H是△A B C的外心,不正确.③如果棱P A和B C所成的角为60°,P A=B C=2,E、F分别是棱P B、A C的中点,那么E F=1或;不正确.④如果三棱锥P-A B C的各条棱长均为1,则该三棱锥在任意一个平面内的射影的面积都不大于,正确.⑤如果三棱锥P-A B C的四个顶点是半径为1的球的内接正四面体的顶点,则P与A两点间的球面距离为π-a r c c o s,正确.故答案为:①④⑤.18.若长方体的三个面的面积分别为6c m2,3c m2,2c m2,则此长方体的对角线长为______.答案:解:设长方体的三度分别为:a,b,c,由题意可知:a b=6,b c=2,a c=3所以,a=3,b=2,c=1,所以长方体的对角线长为:故答案为:.19.已知长方体A B C D-A1B1C1D1的体积为216,则四面体A B1C D1与四面体A1B C1D 的重叠部分的体积为______.答案:36解析:解:如图所示,四面体A B1C D1与四面体A1B C1D的重叠部分是以长方体各面中心为定点的多面体,摘出如图,设长方体的过同一顶点的三条棱长分别为a,b,c,则a b c=216,重叠部分的体积为两个同底面的四棱锥体积和,等于.故答案为:36.20.一个长方体共一顶点的三条棱长为1,2,3,则这个长方体对角线的长是______答案:解:因为在长方体中,底面对角线的平方是底面长和宽的平方和,体对角线的平方等于面对角线的平方加上高的平方;长方体对角线的长:故答案为:三.简答题(共__小题)21.已知正四棱台两底面边长分别为a和b(a<b).(1)若侧棱所在直线与上、下底面正方形中心的连线所成的角为45°,求棱台的侧面积;(2)若棱台的侧面积等于两底面面积之和,求它的高.答案:解:(1)如图所示,∵P O⊥平面A B C D,侧棱所在直线与上、下底面正方形中心的连线所成的角为45°,∴∠P A O=45°,∴P O=O A=,P O1=O1A1=a.分别取A B,A1B1的中点E,E1,连接O E,O1E1.则P E==,P E1==.∴斜高E E1=P E-P E1=.∴棱台的侧面积S侧==;(2)∵棱台的侧面积等于两底面面积之和,∴=a2+b2,∴E E1=.∴O O1===.22.试构造出一个三棱锥S-A B C,使其四个面中成直角三角形的个数最多,作出图形,指出所有的直角,并证明你的结论.答案:解:如图,S A⊥平面A B C,∠A B C=90°,则∠S A C=∠S A B=90°,又A B⊥B C,所以B C⊥S B,所以∠S B C=90°,即四个面S A B,S A C,S B C,A B C为直角三角形.23、已知三棱锥S-A B C的三条侧棱S A、S B、S C两两互相垂直且长度分别为a、b、c,设O为S在底面A B C上的射影.求证:(1)O为△A B C的垂心;(2)O在△A B C内;(3)设S O=h,则++=.答案:证明:(1)∵S A⊥S B,S A⊥S C,∴S A⊥平面S B C,B C⊂平面S B C.∴S A⊥B C.而A D是S A在平面A B C上的射影,∴A D⊥B C.同理可证A B⊥C F,A C⊥B E,故O为△A B C的垂心.(2)证明△A B C为锐角三角形即可.不妨设a≥b≥c,则底面三角形A B C中,A B=为最大,从而∠A C B为最大角.用余弦定理求得c o s∠A C B=>0,∴∠A C B为锐角,△A B C为锐角三角形.故O在△A B C内.(3)S B•S C=B C•S D,故S D=,=+,又S A•S D=A D•S O,。
(完整)人教版高中数学必修二期末测试题一及答案(20200814125816)
高中数学必修二期末测试题一1、下图(1)所示的圆锥的俯视图为2、直线l :-、3x y 3 0的倾斜角D 、 150 o3、边长为a 正四面体的表面积是D 、 、,3a 2。
4、对于直线l:3x y 6 0的截距,下列说法正确的是距是6;C 、在x 轴上的截距是3;D 、在y 轴上的截、选择题(本大题共2道小题,每小题5分,共60分。
)A 、30;;60:; 120 ;B 、込 a 3 ;12C 、刍;4A 、在y 轴上的截距是6;B 、在x 轴上的截距是35、已知a// ,b ,则直线a与直线b的位置关系是()A、平行;B、相交或异面;C、异面;D、平行或异面。
6、已知两条直线|「x 2ay 1 0,l2:x 4y 0,且W,则满足条件a的值为()1 1A、;B、;C、2 ;2 2D、2。
7、在空间四边形ABCD中,E,F,G,H分别是AB, BC, CD, DA的中点。
若AC BD a,且AC与BD所成的角为60:,贝卩四边形EFGH的面积为()3 2 3 2 3 2A、 a ;B、 a ;C、 a ;8 4 2D、■-/3a。
8已知圆C:x2 y2 2x 6y 0 ,则圆心P及半径r分别为()A、圆心P 1,3,半径r 10 ;B、圆心P 1,3 ,半径r ;C、圆心P 1, 3,半径r 10 ;D、圆心P 1, 3 ,半径r J0。
9、下列叙述中错误的是()A、若P 口且口l,则PI ;B、三点A,B,C确定一个平面;C、若直线ap|b A,则直线a与b能够确定一个平面;D、若 A I,B I 且 A ,B ,贝卩I 。
10、两条不平行的直线,其平行投影不可能是( )A、两条平行直线;B、一点和一条直线;C、两条相交直线;D、两个点。
11、长方体的一个顶点上的三条棱长分别为4、5,且它的8个顶3、点都在同一个球面上,则这个球的表面积是( )C 、125A、25 ;B、50 ;;D、都不对。
高中必修2数学试题及答案
高中必修2数学试题及答案一、选择题(每题4分,共40分)1. 已知函数\( f(x) = 2x^2 - 3x + 1 \),求\( f(2) \)的值。
A. 5B. 3C. 1D. -12. 如果\( \sin(\alpha) = \frac{3}{5} \),\( \alpha \)在第一象限,求\( \cos(\alpha) \)的值。
A. \( \frac{4}{5} \)B. \( -\frac{4}{5} \)C. \( \frac{3}{5} \)D. \( -\frac{3}{5} \)3. 直线\( y = 3x + 2 \)与直线\( y = -4x + 6 \)的交点坐标是:A. (-1, 1)B. (1, 3)C. (2, 8)D. (-2, 4)4. 已知\( a \),\( b \)为正整数,且\( a^2 + b^2 = 45 \),求\( a \)和\( b \)的值。
A. (3, 6)B. (6, 3)C. (5, 5)D. (以上都不是)5. 圆\( x^2 + y^2 = 25 \)的半径是:A. 5B. 10C. 15D. 256. 函数\( y = \log_{10}x \)的定义域是:A. \( x > 0 \)B. \( x < 0 \)C. \( x \geq 0 \)D. \( x \leq 0 \)7. 已知\( \tan(\theta) = 2 \),求\( \sin(\theta) \)的值。
A. \( \frac{2}{\sqrt{5}} \)B. \( -\frac{2}{\sqrt{5}} \)C. \( \frac{1}{\sqrt{5}} \)D. \( -\frac{1}{\sqrt{5}} \)8. 抛物线\( y = x^2 - 2x + 1 \)的顶点坐标是:A. (1, 0)B. (-1, 0)C. (1, 1)D. (-1, 1)9. 已知\( \sin(\theta) = \frac{1}{2} \),求\( \cos(2\theta) \)的值。
人教A版(2019)高中数学必修第二册第六章、第七章检测试题及参考答案
高中数学必修第2册第六章、第七章综合测试一、单选题(共8小题)1. 在△ABC中,角A,B,C所对边分别为a,b,c,则下列结论正确的是( )A. a2=b2+c2+2bc cos AB. a2=b2+c2+bc cos AC. a2=b2+c2-2bc cos AD. a2=b2+c2-bc cos A2. 如果将直角三角形的三边分别增加同样的长度,那么新三角形的形状是( )A. 锐角三角形B. 直角三角形C. 钝角三角形D. 由增加的长度确定3. 已知复数z=-i,则复平面内对应的点Z的坐标为( )A. (0,-1)B. (-1,0)C. (0,0)D. (-1,-1)4. 设复数z1=,z2=6,则z1z2为( )A. 3iB. 3C. -3iD. 35. “复数z=(a∈R)在复平面内对应的点位于第三象限”是“a≥0”的( )A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件6. 若(1+i)=1-i,则z=( )A. 1-iB. 1+iC. -iD. i7. 在四边形ABCD中,AB∥CD,AB=3DC,E为BC的中点,则等于()A. B. C. D.8. 已知三个力F1=(-2,-1),F2=(-3,2),F3=(4,-3)同时作用于某物体上一点,为使物体保持平衡,再加上一个力F4,则F4等于( )A. (-1,-2)B. (1,-2)C. (-1,2)D. (1,2)二、多选题(共4小题)9. 如图所示,四边形ABCD,CEFG,CGHD是全等的菱形,则下列结论中一定成立的是( )A. ||=||B. 与共线C. 与共线D. =10. 已知△ABC是边长为2a(a>0)的等边三角形,P为△ABC所在平面内一点,则·(+)的值可能是( )A. -2a2B. -a2C. -a2D. -a211. 下列各式中结果为零向量的是( )A. +++B. ++C. +++D. -+-12. △ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,对于△ABC,有如下命题,其中正确的有( )A. sin(B+C)=sin AB. cos(B+C)=cos AC. 若a2+b2=c2,则△ABC为直角三角形D. 若a2+b2<c2,则△ABC为锐角三角形三、填空题(共4小题)13. 已知|a|=|b|=1,且a⊥b,若|a+b+m|≤1恒成立,则|m|的取值范围是________.14. 方程x2-2x+5的复数根为________.15. 设复数z=a+b i(a,b∈R),1≤|z|≤2,则|z+1|的取值范围是________.16. 小顾同学在用向量法研究解三角形面积问题时有如下研究成果:若=(x1,y1),=(x2,y2),则S△OAB=|x1y2-x2y1|.试用上述成果解决问题:已知A(1,1),B(2,3),C(4,5),则S△ABC=______.四、解答题(共6小题)17. 如图所示,在正方形ABCD中,E,F分别是AB,BC的中点,求证:AF⊥DE.18. 已知△ABC的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,(a+b+c)(b+c-a)=3bc.(1)求A的大小;(2)若b+c=2a=2,试判断△ABC的形状.19. 在△ABC中,已知A=15°,B=45°,c=3+,解这个三角形.20. 如图所示,四边形ABCD是矩形,点A和B对应的复数分别为-1+2i,1+i,并且|BA|∶|DA|=1∶,求点C和点D分别对应的复数.21. 设复数z=(a2+a-2)+(a2-7a+6)i,其中a∈R,当a取何值时,(1)z∈R;(2)z 是纯虚数;(3)z是零.22. 如图,E,F,G,H分别是梯形ABCD的边AB,BC,CD,DA的中点,化简下列各式:(1)++;(2)+++.参考答案1. 【答案】C【解析】由余弦定理的结构特征易知选C.2. 【答案】A【解析】设直角三角形的三条边长分别为a,b,c,且a2+b2=c2,三条边均增加同样的长度m,三边长度变为a+m,b+m,c+m,此时最长边为c+m,设该边所对角为θ,则由余弦定理,得cosθ==.因为m2>0,a+b-c>0,所以cosθ>0,所以θ为锐角,其他各角必为锐角,故新三角形是锐角三角形.3. 【答案】A【解析】由z=-i可知,复平面内对应的点Z的坐标为(0,-1).4. 【答案】A【解析】z1z2=×6=3=3i.5. 【答案】A【解析】易得z==-a-3i,则z在复平面内对应的点位于第三象限⇔a>0.又a>0⇒a≥0,a≥0D⇒/a>0,所以“a>0”是“a≥0”的充分不必要条件,即“z在复平面内对应的点位于第三象限”是“a≥0”的充分不必要条件.6. 【答案】D【解析】由(1+i)=1-i,得===-i,故z=i.7. 【答案】A【解析】=-=8. 【答案】D【解析】为使物体平衡,则合力为零,即F4=(0-(-2)-(-3)-4,0-(-1)-2-(-3))=(1,2).9. 【答案】ABD【解析】由向量相等及共线的概念,由∠EDB与∠HED不一定相等可知C选项不一定正确.10. 【答案】BCD【解析】建立如图所示的平面直角坐标系.设P(x,y),因为A(0,a),B(-a,0),C(a,0),则=(-x,a-y),=(-a-x,-y),=(a-x,-y).所以·(+)=(-x,a-y)·[(-a-x,-y)+(a-x,-y)]=(-x,a-y)·(-2x,-2y)=2x2+2y2-2ay=2x2+22-a2≥-a2,当且仅当x=0,y=a时取等.故选项B,C,D满足,故选BCD.11. 【答案】BD【解析】由向量加法的法则得A:+++=++=,故结果不为零向量;B:++=+=0,结果为零向量;C:+++=+=,结果不为零向量;D:-+-=+-(+)=-=0,结果为零向量.12. 【答案】AC【解析】依题意,在△ABC中,B+C=π-A,sin(B+C)=sin(π-A)=sin A,A正确;cos(B+C)=cos(π-A)=-cos A,B不正确;因为a2+b2=c2,则由余弦定理的推论得cos C==0,而0<C<π,即有C=,则△ABC为直角三角形,C正确;因为a2+b2<c2,则cos C=<0,而0<C<π,即有<C<π,则△ABC为钝角三角形,D不正确.13. 【答案】[-1,+1]【解析】建立平面直角坐标系(图略),设a=(1,0),b=(0,1),a+b=(1,1),m=(x,y),a+b+m=(x+1,y+1).由题意可知(x+1)2+(y+1)2≤1,|m|表示以点(-1,-1)为圆心,1为半径的圆面(包括边界)上的动点与原点连线段的长度,易知|m|的最大值为+1,最小值为-1.14. 【答案】1±2i【解析】由求根公式得x===1±2i.15. 【答案】[0,3]【解析】由复数的模及复数加减运算的几何意义可知,1≤|z|≤2表示如图所示的圆环,而|z+1|表示复数z的对应点A(a,b)与复数z1=-1的对应点B(-1,0)之间的距离,即圆环内的点到点B的距离d.由图易知当A与B重合时,d min=0,当点A与点C(2,0)重合时,d max=3,所以0≤|z+1|≤3.16. 【答案】1【解析】因为A(1,1),B(2,3),C(4,5),所以=(1,2),=(3,4),又当=(x1,y1),=(x2,y2)时,S△OAB=|x1y2-x2y1|,所以S△ABC=×|1×4-3×2|=1.17. 【答案】证明方法一设=a,=b,则|a|=|b|,a·b=0.又=+=-a+,=+=b+,所以·=·=-a2-a·b+=-|a|2+|b|2=0.故⊥,即AF⊥DE.方法二如图所示,建立平面直角坐标系,设正方形的边长为2,则A(0,0),D(0,2),E(1,0),F(2,1),则=(2,1),=(1,-2).因为·=(2,1)·(1,-2)=2-2=0.所以⊥,即AF⊥DE.18. 【答案】解(1)∵(a+b+c)(b+c-a)=3bc,∴a2=b2+c2-bc,由余弦定理得a2=b2+c2-2bc cos A,∴cos A=.∵A∈(0,π),∴A=.(2)∵在△ABC中,a2=b2+c2-2bc cos A,且a=,∴()2=b2+c2-2bc·=b2+c2-bc.①又∵b+c=2,与①联立,解得bc=3,∴∴b=c=,又∵a=,∴△ABC为等边三角形.19. 【答案】解由三角形内角和定理,得C=180°-(A+B)=180°-(15°+45°)=120°.由正弦定理,得a=====,b======+.20. 【答案】解要求出点C对应的复数,即求出向量对应的复数,结合图形并注意到=+,可以先求向量对应的复数.向量可以看成向量的长度扩大为原来的倍,并绕点B按顺时针方向旋转90°后得到,又向量对应的复数为(-1+2i)-(1+i)=-2+i,故向量对应的复数为(-2+i)··[cos(-90°)+isin(-90°)]=+2i.于是点C对应的复数为(+2i)+(1+i)=(+1)+(2+1)i.同理可得点D对应的复数是(-1)+(2+2)i.21. 【答案】解(1)z∈R,只需a2-7a+6=0,所以a=1或a=6.(2)z是纯虚数,只需所以a=-2.(3)因为z=0,所以所以a=1.22. 【答案】解(1)++=++=++=+=;(2)+++=+++=++=+=0.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高中数学必修2测试题
一、选择题
1、下列命题为真命题的是( )
A. 平行于同一平面的两条直线平行;
B.与某一平面成等角的两条直线平行;
C. 垂直于同一平面的两条直线平行;
D.垂直于同一直线的两条直线平行。
2、下列命题中错误的是:( )
A. 如果α⊥β,那么α内一定存在直线平行于平面β;
B. 如果α⊥β,那么α内所有直线都垂直于平面β;
C. 如果平面α不垂直平面β,那么α内一定不存在直线垂直于平面β;
D. 如果α⊥γ,β⊥γ,α∩β=l,那么l ⊥γ.
3、右图的正方体ABCD-A ’B ’C ’D ’
中,异面直线AA ’
与BC 所成的角是( )
A. 300
B.450
C. 600
D. 900
4、右图的正方体ABCD- A ’B ’C ’D ’中, 二面角D ’-AB-D 的大小是( )
A. 300
B.450
C. 600
D. 900
5、直线5x-2y-10=0在x 轴上的截距为a,在y 轴上的截距为b,则( )
A.a=2,b=5;
B.a=2,b=-5;
C.a=-2,b=5
D.a=-2,b=-5
6、直线2x-y=7与直线3x+2y-7=0的交点是( )
A (3,-1)
B (-1,3)
C (-3,-1)
D (3,1)
7、过点P(4,-1)且与直线3x-4y+6=0垂直的直线方程是( )
A 4x+3y-13=0
B 4x-3y-19=0
C 3x-4y-16=0
D 3x+4y-8=0
8、正方体的全面积为a,它的顶点都在球面上,则这个球的表面积是:( ) A.3
a
π; B.
2
a
π; C.a π2; D.a π3.
A B A ’C ’
9、圆x 2+y 2-4x-2y-5=0的圆心坐标是:( ) A.(-2,-1); B.(2,1); C.(2,-1); D.(1,-2).
10、直线3x+4y-13=0与圆1)3()2(2
2
=-+-y x 的位置关系是:( ) A. 相离; B. 相交; C. 相切; D. 无法判定. 二、填空题
11、底面直径和高都是4cm 的圆柱的侧面积为 cm 2。
12、两平行直线0962043=-+=-+y x y x 与的距离是 。
13、、已知点M (1,1,1),N (0,a ,0),O (0,0,0),若△OMN 为直角三角形,则a =____________;
14、若直线08)3(1=-++=-my x m y x 与直线平行,则=m 。
15,半径为a 的球放在墙角,同时与两墙面和地面相切,那么球心到墙角顶点的距离为________________; 三、解答题
16、)已知点A (-4,-5),B (6,-1),求以线段AB 为直径的圆的方程。
17、已知三角形ABC 的顶点坐标为A (-1,5)、B (-2,-1)、C (4,3),M 是BC 边上的中点。
(1)求AB 边所在的直线方程;(2)求中线AM 的长。
18、已知直线1l :3420x y +-=与2l :220x y ++=的交点为P . (1)求交点P 的坐标;
(2)求过点P 且平行于直线3l :210x y --=的直线方程;
(3)求过点P 且垂直于直线3l :210x y --=直线方程.
19、如图,在边长为a 的菱形ABCD 中,E,F 是PA 和AB 的中点。
∠ABC=60°,PC ⊥面ABCD ;
(1)求证: EF||平面PBC ; (2)求E 到平面PBC 的距离。
20、已知关于x,y 的方程C:0422
2
=+--+m y x y x . (1)当m 为何值时,方程C 表示圆。
(2)若圆C 与直线l:x+2y-4=0相交于M,N 两点,且MN=5
4,求m 的值。
21.如图,在底面是直角梯形的四棱锥S-ABCD ,∠ABC=90°,SA ⊥面ABCD ,SA=AB=BC=1,AD=1/2.
(1)求四棱锥S-ABCD 的体积; (2)求证:面SAB ⊥面SBC
(3)求SC 与底面ABCD 所成角的正切值。
S
C
A
D
B
A
B
C
D
P
E
F
1-10 CBDBB AABBC 11、π16 12、
2010 13、1 14、2
3
- 15、√3a 16、解:所求圆的方程为:2
2
2
)()(r b y a x =-+-
由中点坐标公式得线段AB 的中点坐标为C (1,-3) 29)53()41(22=+-++=
=AC r
故所求圆的方程为:29)3()1(2
2
=++-y x 17、解:(1)由两点式写方程得
1
21
515+-+=
---x y , 即 6x-y+11=0
或 直线AB 的斜率为 61
6
)1(251=--=-----=
k
直线AB 的方程为 )1(65+=-x y 即 6x-y+11=0
(2)设M 的坐标为(00,y x ),则由中点坐标公式得
12
3
1,124200=+-==+-=
y x 故M (1,1) 52)51()11(22=-++=AM
18、解:(1)由3420,220,x y x y +-=⎧⎨
++=⎩ 解得2,
2.x y =-⎧⎨=⎩
所以点P 的坐标是(2,2)-. (2)因为所求直线与3l 平行,
所以设所求直线的方程为 20x y m -+=.
把点P 的坐标代入得 2220m --⨯+= ,得6m =. 故所求直线的方程为260x y -+=. (3)因为所求直线与3l 垂直,
所以设所求直线的方程为 20x y n ++=.
把点P 的坐标代入得 ()2220n ⨯-++= ,得2n =. 故所求直线的方程为 220x y ++=.
19、(1)证明:
PB
EF BF AF PE AE ||,,∴==
又 ,,PBC PB PBC EF 平面平面⊂⊄ 故 PBC EF 平面||
(2)解:在面ABCD 内作过F 作H BC FH 于⊥
PBC PC ABCD PC 面面⊂⊥,
ABCD PBC 面面⊥∴
又 BC ABCD PBC =面面 ,BC FH ⊥,ABCD FH 面⊂ ABCD FH 面⊥∴
又PBC EF 平面||,故点E 到平面PBC 的距离等于点F 到平面PBC 的距离FH 。
在直角三角形FBH 中,2
,60a
FB FBC =
=∠
, a a a FBC FB FH 4
323260sin 2sin 0=⨯=⨯=
∠= 故点E 到平面PBC 的距离等于点F 到平面PBC 的距离, 等于
a 4
3。
20、解:(1)方程C 可化为 m y x -=-+-5)2()1(2
2
显然 5,05<>-m m 即时时方程C 表示圆。
(2)圆的方程化为 m y x -=-+-5)2()1(2
2
圆心 C (1,2),半径 m r -=
5
则圆心C (1,2)到直线l:x+2y-4=0的距离为
5
12
142212
2
=
+-⨯+=
d
5221,54
==
MN MN 则 ,有 222)21(MN d r +=
,)5
2(
)51(
522+=-∴M 得 4=m
21、(1)解:
4
111)121(61)(21
3131=⨯⨯+⨯=⨯⨯+⨯⨯==
SA AB BC AD Sh v (2)证明:
BC
SA ABCD BC ABCD SA ⊥∴⊂⊥,面,面 又,A AB SA BC AB
=⊥ ,
SAB BC 面⊥∴
SAB BC 面⊂
SBC SAB 面面⊥∴
(3)解:连结AC,则SCA ∠就是SC 与底面ABCD 所成的角。
在三角形SCA 中,SA=1,AC=2112
2
=+,
222
1tan ===
∠AC SA SCA。