人教版必修二数学第三章测试题及标准答案解析
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3.A
解析:依条件有 4+ a =1,由此解得 a=1. a +2
4.B
解析:因为 B≠0,所以直线方程为 y= A x- C ,依条件 A >0, C >0.即直线的斜
BB
B
B
率为正值,纵截距为负值,所以直线不过第二象限.
5.C 解析:因为△ABC 是等边三角形,所以 BC 边所在的直线过点 B,且倾斜角为π ,
7.点 P(1,2)关于 x 轴和 y 轴的对称的点依次是( ).
A.(2,1),(-1,-2)
B.(-1,2),(1,-2)
C.(1,-2),(-1,2)
D.(-1,-2),(2,1)
8.已知两条平行直线 l1 : 3x+4y+5=0,l2 : 6x+by+c=0 间的距离为 3,则 b+c=(
).
第三章 直线与方程
一、选择题
1. 下列直线中与直线 x-2y+1=0 平行的一条是(
).
A.2x-y+1=0
B.2x-4y+2=0
C.2x+4y+1=0
D.2x-4y+1=0
2. 已知两点 A(2,m)与点 B(m,1)之间的距离等于 13 ,则实数 m=( ).
A.-1
B.4
C.-1 或 4
D.-4 或 1
4
17. 过点 P(1,2)的直线 l 被两平行线 l1 : 4x+3y+1=0 与 l2 : 4x+3y+6=0 截得的线 段长|AB|= 2 ,求直线 l 的方程.
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18.已知方程(m2―2m―3)x+(2m2+m-1)y+6-2m=0(m∈R). (1) 求该方程表示一条直线的条件; (2) 当 m 为何实数时,方程表示的直线斜率不存在?求出这时的直线方程; (3) 已知方程表示的直线 l 在 x 轴上的截距为-3,求实数 m 的值; (4) 若方程表示的直线 l 的倾斜角是 45°,求实数 m 的值.
高中数学人教版必修二第三章《直线与方程》达标训练(内含答案)

高中数学人教版必修二第三章《直线与方程》达标训练(内含答案)一、选择题1.点P在x轴上,且到直线3x-4y+6=0的距离为6,则点P的坐标为() A.(8,0) B.(-12,0)C.(8,0)或(-12,0) D.(-8,0)或(12,0)【解析】设点P的坐标为(x,0),则根据点到直线的距离公式可得|3x-4×0+6|32+(-4)2=6,解得x=8或x=-12.所以点P的坐标为(8,0)或(-12,0).【答案】 C2.两条平行线l1:3x+4y-2=0,l2:9x+12y-10=0间的距离等于()A.75 B.715C.415 D.23【解析】l1的方程可化为9x+12y-6=0,由平行线间的距离公式得d=|-6+10|92+122=415.【答案】 C3.到直线3x-4y-11=0的距离为2的直线方程为() A.3x-4y-1=0B.3x-4y-1=0或3x-4y-21=0C.3x-4y+1=0D.3x-4y-21=0【解析】设所求的直线方程为3x-4y+c=0.由题意|c-(-11)|32+(-4)2=2,解得c=-1或c=-21.故选B.【答案】 B4.已知两点A(3,2)和B(-1,4)到直线mx+y+3=0的距离相等,则m的值为()A.0或-12 B.12或-6C.-12或12D.0或12【解析】由题意知直线mx+y+3=0与AB平行或过AB的中点,则有-m=4-2-1-3或m×3-12+2+42+3=0,∴m=12或m=-6.【答案】 B5.抛物线y=-x2上的点到直线4x+3y-8=0距离的最小值是()A.43 B.75C.85 D.203二、填空题6.若点P在直线x+y-4=0上,O为原点,则|OP|的最小值是________. 【解析】|OP|的最小值,即为点O到直线x+y-4=0的距离,d=|0+0-4|1+1=2 2.【答案】2 27.已知x+y-3=0,则(x-2)2+(y+1)2的最小值为________.【解析】设P(x,y),A(2,-1),则点P在直线x+y-3=0上,且(x-2)2+(y+1)2=|P A|.|P A |的最小值为点A (2,-1)到直线x +y -3=0的距离d =|2+(-1)-3|12+12= 2. 【答案】2 三、解答题 8.已知直线l 1和l 2的方程分别为7x +8y +9=0,7x +8y -3=0,直线l 平行于l 1,直线l 与l 1的距离为d 1,与l 2的距离为d 2,且d 1d 2=12,求直线l 的方程. 【解】 由题意知l 1∥l 2,故l 1∥l 2∥l .设l 的方程为7x +8y +c =0,则2·|c -9|72+82=|c -(-3)|72+82, 解得c =21或c =5.∴直线l 的方程为7x +8y +21=0或7x +8y +5=0.9.已知正方形的中心为直线x -y +1=0和2x +y +2=0的交点,正方形一边所在直线方程为x +3y -2=0,求其他三边所在直线的方程.【解】 ∵由⎩⎨⎧ x -y +1=0,2x +y +2=0,解得⎩⎨⎧x =-1,y =0, ∴中心坐标为(-1,0).∴中心到已知边的距离为|-1-2|12+32=310. 设正方形相邻两边方程为x +3y +m =0和3x -y +n =0.∵正方形中心到各边距离相等, ∴|-1+m |10=310和|-3+n |10=310. ∴m =4或m =-2(舍去),n =6或n =0.∴其他三边所在直线的方程为x +3y +4=0,3x -y =0,3x -y +6=0.10.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【解析】 由题可知所求直线显然不与y 轴平行,∴可设直线为y =kx +b , 即kx -y +b =0.∴d 1=|k -2+b |k 2+1=1, d 2=|3k -1+b |k 2+1=2,两式联立, 解得b 1=3,b 2=53,∴k 1=0,k 2=-43.故所求直线共有两条.【答案】 B。
人教版高中数学必修二第三章单元测试(一)及参考答案

2018-2019学年必修二第三章训练卷直线与方程(一)注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
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,只有一项是符合题目要求的)1.如图,直线l 1、l 2、l 3的斜率分别为k 1、k 2、k 3,则必有( )A.k 1<k 3<k 2B.k 3<k 1<k 2C.k 1<k 2<k 3D.k 3<k 2<k 12.直线x +2y -5=0与2x +4y +a =0之间的距离为5,则a 等于( ) A.0B.-20C.0或-20D.0或-103.若直线l 1:ax +3y +1=0与l 2:2x +(a +1)y +1=0互相平行,则a 的值是( ) A.-3B.2C.-3或2D.3或-24.下列说法正确的是( )A.经过定点P 0(x 0,y 0)的直线都可以用方程y -y 0=k (x -x 0)表示B.经过定点A (0,b )的直线都可以用方程y =kx +b 表示C.不经过原点的直线都可以用方程x a +yb=1表示 D.经过任意两个不同的点P 1(x 1,y 1)、P 2(x 2,y 2)的直线都可以用方程(y -y 1)(x 2-x 1)=(x -x 1)(y 2-y 1)表示5.点M (4,m )关于点N (n ,-3)的对称点为P (6,-9),则( ) A.m =-3,n =10 B.m =3,n =10 C.m =-3,n =5D.m =3,n =56.以A (1,3),B (-5,1)为端点的线段的垂直平分线方程是( ) A.3x -y -8=0 B.3x +y +4=0 C.3x -y +6=0D.3x +y +2=07.过点M (2,1)的直线与x 轴,y 轴分别交于P ,Q 两点,且|MP |=|MQ |,则l 的方程是( ) A.x -2y +3=0 B.2x -y -3=0 C.2x +y -5=0D.x +2y -4=08.直线mx -y +2m +1=0经过一定点,则该点的坐标是( ) A.(-2,1)B.(2,1)C.(1,-2)D.(1,2)9.如果AC <0且BC <0,那么直线Ax +By +C =0不通过( ) A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限10.直线2x +3y -6=0关于点(1,-1)对称的直线方程是( ) A.3x -2y +2=0 B.2x +3y +7=0 C.3x -2y -12=0D.2x +3y +8=011.已知点P (a ,b )和Q (b -1,a +1)是关于直线l 对称的两点,则直线l 的方程是( ) A.x +y =0 B.x -y =0C.x +y -1=0D.x -y +1=012.设x +2y =1,x ≥0,y ≥0,则x 2+y 2的最小值和最大值分别为( ) A.15,1 B.0,1C.0,15D.15,2二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上) 13.不论a 为何实数,直线(a +3)x +(2a -1)y +7=0恒过第________象限. 14.原点O 在直线l 上的射影为点H (-2,1),则直线l 的方程为______________. 15.经过点(-5,2)且横、纵截距相等的直线方程是____________________. 16.与直线3x +4y +1=0平行且在两坐标轴上截距之和为73的直线l 的方程为______________. 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)此卷只装订不密封班级 姓名 准考证号 考场号 座位号17.(10分)已知直线2x+(t-2)y+3-2t=0,分别根据下列条件,求t的值:(1)过点(1,1);(2)直线在y轴上的截距为-3.19.(12分)光线从A(-3,4)点出发,到x轴上的点B后,被x轴反射到y轴上的C点, 18.(12分)直线l过点(1,4),且在两坐标轴上的截距的积是18,求此直线的方程.又被y轴反射,这时反射光线恰好过D(-1,6)点,求直线BC的方程.20.(12分)如图所示,某县相邻两镇在一平面直角坐标系下的坐标为A(1,2),B(4,0),一条河所在的直线方程为l:x+2y-10=0,若在河边l上建一座供水站P,使之到A,B两镇的管道最省,那么供水站P应建在什么地方?21.(12分)已知△ABC的顶点A为(3,-1),AB边上的中线所在直线方程为6x+10y-59=0,∠B的平分线所在直线方程为x-4y+10=0,求BC边所在直线的方程.22.(12分)已知直线l过点P(3,1),且被两平行直线l1:x+y+1=0和l2:x+y+6=0截得的线段长度为5,求直线l的方程.2018-2019学年必修二第三章训练卷直线与方程(一)答 案一、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,只有一项是符合题目要求的) 1.【答案】A【解析】由于直线1l 向左倾斜,故10k <,直线2l 与直线3l 均向右倾斜,且2l 更接近y 轴,所以:1320k k k <<<,故选A. 2.【答案】C 3.【答案】A 4.【答案】D【解析】斜率有可能不存在,截距也有可能不存在.故选D. 5.【答案】D【解析】由对称关系462n =+,239m -=-,可得m =3,n =5.故选D. 6.【答案】B【解析】所求直线过线段AB 的中点(-2,2),且斜率k =-3, 可得直线方程为3x +y +4=0.故选B. 7.【答案】D【解析】由题意可知M 为线段PQ 的中点,Q (0,2),P (4,0), 可求得直线l 的方程x +2y -4=0.故选D. 8.【答案】A【解析】将原直线化为点斜式方程为y -1=m (x +2), 可知不论m 取何值直线必过定点(-2,1).故选A. 9.【答案】C【解析】将原直线方程化为斜截式为A Cy x B B=--,由AC <0且BC <0,可知AB >0,直线斜率为负,截距为正,故不过第三象限.故选C. 10.【答案】D【解析】所求直线与已知直线平行,且和点(1,-1)等距,不难求得直线为2x +3y +8=0.故选D. 11.【答案】D 【解析】∵k PQ =11a bb a+---=-1,∴k l =1.显然x -y =0错误,故选D.12.【答案】A【解析】x 2+y 2为线段AB 上的点与原点的距离的平方,由数形结合知, O 到线段AB 的距离的平方为最小值,即d 2=15,|OB |2=1为最大值.故选A.二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上) 13.【答案】二【解析】直线方程可变形为:(3x -y +7)+a (x +2y )=0.由⎩⎪⎨⎪⎧ 3x -y +7=0x +2y =0得,⎩⎪⎨⎪⎧x =-2y =1. ∴直线过定点(-2,1).因此直线必定过第二象限. 14.【答案】2x -y +5=0【解析】所求直线应过点(-2,1)且斜率为2,故可求直线为2x -y +5=0. 15.【答案】y =-25x 或x +y +3=0【解析】不能忽略直线过原点的情况. 16.【答案】3x +4y -4=0【解析】所求直线可设为3x +4y +m =0,再由-3m -4m =73,可得m =-4.三、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.【答案】(1)3;(2)95.【解析】(1)代入点(1,1), 得2+(t -2)+3-2t =0,则t =3.(2)令x =0,得y =232t t --=-3,解得t =95.18.【答案】2x +y -6=0或8x +y -12=0. 【解析】设直线l 的方程为x a +yb =1,则18141ab a b=⎧⎪⎨+=⎪⎩,解得36a b =⎧⎨=⎩或3212a b ⎧=⎪⎨⎪=⎩ 则直线l 的方程2x +y -6=0或8x +y -12=0. 19.【答案】5x -2y +7=0. 【解析】如图所示,由题设,点B 在原点O 的左侧,根据物理学知识,直线BC 一定过(-1,6)关于y 轴的对称点(1,6),直线AB 一定过(1,6)关于x 轴的对称点(1,-6)且k AB =k CD , ∴k AB =k CD =4631+--=-52.∴AB 方程为y -4=-52(x +3). 令y =0,得x =-75,∴B 7,05⎛⎫- ⎪⎝⎭.CD 方程为y -6=-52(x +1). 令x =0,得y =72,∴C 70,2⎛⎫ ⎪⎝⎭. ∴BC 的方程为75x -+72y=1,即5x -2y +7=0.20.【答案】见解析. 【解析】如图所示,过A 作直线l 的对称点A ′,连接A ′B 交l 于P , 若P ′(异于P )在直线上,则|AP ′|+|BP ′|=|A ′P ′|+|BP ′|>|A ′B |. 因此,供水站只有在P 点处,才能取得最小值,设A ′(a ,b ), 则AA ′的中点在l 上,且AA ′⊥l ,即1221002221112a b a a ++⎧+⨯-=⎪⎪⎨-⎛⎫⎪⋅-=- ⎪⎪-⎝⎭⎩解得36a b =⎧⎨=⎩即A ′(3,6).所以直线A ′B 的方程为6x +y -24=0,解方程组⎩⎪⎨⎪⎧6x +y -24=0,x +2y -10=0,得38113611x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩所以P 点的坐标为⎝⎛⎭⎫3811,3611.故供水站应建在点P ⎝⎛⎭⎫3811,3611处. 21.【答案】2x +9y -65=0. 【解析】设B (4y 1-10,y 1),由AB 中点在6x +10y -59=0上,可得:114716+1059=22y y --⋅⋅-0,y 1=5, 所以B (10,5).设A 点关于x -4y +10=0的对称点为A ′(x ′,y ′), 则有3141002211134x y y x ''''⎧+--⋅+=⎪⎪⎨+⎪⋅=-⎪-⎩⇒A ′(1,7),∵点A ′(1,7),B (10,5)在直线BC 上,∴51075110y x --=--,故BC :2x +9y -65=0. 22.【答案】x =3或y =1.【解析】若直线l 的斜率不存在,则直线l 的方程为x =3,此时与直线l 1,l 2的交点分别为A (3,-4),B (3,-9).截得的线段AB 的长为|AB |=|-4+9|=5,符合题意. 若直线l 的斜率存在,则设直线l 的方程为y =k (x -3)+1.解方程组()311y k x x y ⎧=-+⎪⎨++=0⎪⎩得321411k x k k y k -⎧=⎪⎪+⎨-⎪=-⎪+⎩所以点A 的坐标为3241,11k k k k --⎛⎫- ⎪++⎝⎭.解方程组()316y k x x y ⎧=-+⎪⎨++=0⎪⎩得371911k x k k y k -⎧=⎪⎪+⎨-⎪=-⎪+⎩,所以点B 的坐标为3791,11k k k k --⎛⎫- ⎪++⎝⎭.因为|AB |=5,所以2232374191=251111k k k k k k k k --⎡--⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+--- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥++++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦. 解得k =0,即所求直线为y =1.综上所述,所求直线方程为x =3或y =1.。
最新人教版高中数学必修2第三章《两条平行直线间的距离》

3.3.4 两条平行直线间的距离1.掌握两条平行直线间距离的定义.2.会求两条平行直线间的距离.两条平行直线间的距离(1)定义:夹在两条平行直线间__________的长叫做这两条平行直线间的距离.(2)求法:转化为求__________的距离,即在其中任意一条直线上任取一点,这点到另一条直线的距离就是这两条平行直线间的距离.【做一做】 两条平行直线x +y +2=0与x +y -3=0的距离等于( ) A.52 2 B.22 C .5 2 D. 2答案:(1)公垂线段 (2)点到直线【做一做】 A两条平行直线间的距离公式剖析:对于直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,直线l 2:A 2x +B 2y +C 2=0.当直线l 1∥l 2时,它们的方程可以化为以下形式:直线l 1:A x +B y +D 1=0,直线l 2:A x +B y +D 2=0. 在直线l 1上任取一点P(x 0,y 0),则有l 1:A x 0+B y 0+D 1=0,即A x 0+B y 0=-D 1.所以点P 到直线l 2的距离d =|Ax 0+By 0+D 2|A 2+B 2=|-D 1+D 2|A 2+B 2=|D 1-D 2|A 2+B 2, 即直线l 1,l 2的距离d =|D 1-D 2|A 2+B 2.(1)使用两条平行直线间的距离公式的前提条件:①把直线方程化为直线的一般式方程;②两条直线方程中x ,y 系数必须分别相等.(2)求两条平行直线间的距离通常转化为其中一条直线上任意一点到另一条直线的距离,且两条平行线间距离与其中一条直线上点的选取无关.(3)当两条直线都与x 轴(或y 轴)垂直时,可利用数形结合方法来解决.①两条直线都与x 轴垂直时,l 1:x =x 1,l 2:x =x 2,则两条平行直线间的距离d =|x 2-x 1|;②两条直线都与y 轴垂直时,l 1:y =y 1,l 2:y =y 2,则两条平行直线间的距离d =|y 2-y 1|.题型一:求两条平行线间的距离【例1】 求两条平行线l 1:3x +4y -5=0和l 2:6x +8y -9=0间的距离.反思:求两条平行直线间距离有两种思路:①利用“化归”思想将两条平行直线间的距离转化为求其中一条直线上任意一点到另一条直线的距离.由于这种求法与点的选择无关,因此,选点时,常选取一个特殊点,如直线与坐标轴的交点等,以便于运算,如本题解法一.②利用两条平行直线间的距离公式d =|C 1-C 2|A 2+B 2,如本题解法二. 题型二:两条平行直线间距离公式的应用【例2】 平行于直线x -3y =0,且与其距离为3的直线l 的方程是__________. 反思:求平行于直线A x +B y +C =0的直线方程时,常设为A x +B y +m =0(m ≠C),利用待定系数法来解决.有关平行直线间距离问题,常利用两条平行直线间的距离公式列出方程来解决.题型三:易错辨析易错点 利用两条平行直线间的距离公式求距离时,常忽略方程的系数【例3】 求两条平行直线l 1:3x +4y +2=0,l 2:12x +16y -8=0之间的距离.错解:d =|2-(-8)|32+42=105=2. 错因分析:错解中,没有把l 2的方程化为3x +4y +m =0的形式,导致出错.反思:使用两条平行线间的距离公式求距离时,应把直线方程化为一般式,同时要使两个直线方程中x ,y 的系数对应相等.答案:【例1】 解:解法一:在直线l 1:3x +4y -5=0上任取一点,不妨取点P (0,54), 则点P 到直线l 2:6x +8y -9=0的距离即为两条平行直线间的距离.因此d =|0×6+8×54-9|62+82=110. 解法二:把l 2:6x +8y -9=0化为3x +4y -92=0, 由两条平行直线间的距离公式,得d =|-5-(-92)|32+42=110. 【例2】 x -3y +6=0或x -3y -6=0【例3】 正解:l 2:12x +16y -8=0可化为3x +4y -2=0,根据两条平行线间的距离公式,可得d =|2-(-2)|32+42=45.1.直线46x y -=1与y =32x +1之间的距离为( )A.13B.13C.2D.242.平行直线x-y=0与x-y+m=0,则实数m=__________.3.直线l与两条平行直线l1:x-3y+1=0,直线l2:x-3y+5=0的距离相等,则直线l的方程是__________.4.两条平行线3x+4y+5=0与6x+a y+30=0间的距离为d,则a+d=__________.5.求与直线l:5x-12y+6=0平行且到l的距离为2的直线方程.答案:1.B 2.±2 3.x-3y+3=0 4.105.解:设所求直线的方程为5x-12y+m=0(m≠6),由两条直线的距离为2=2.则m=32或m=-20,故所求直线方程为5x-12y+32=0或5x-12y-20=0.。
高中数学必修2第三章知识点+习题+答案

高中数学必修2第三章知识点+习题+答案(总8页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第三章直线与方程直线的倾斜角和斜率倾斜角和斜率1、直线的倾斜角的概念:当直线l与x轴相交时, 取x轴作为基准, x轴正向与直线l向上方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.特别地,当直线l与x轴平行或重合时, 规定α= 0°.2、倾斜角α的取值范围: 0°≤α<180°.当直线l与x轴垂直时, α= 90°.3、直线的斜率:一条直线的倾斜角α(α≠90°)的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k表示,也就是k = tanα⑴当直线l与x轴平行或重合时, α=0°, k = tan0°=0;⑵当直线l与x轴垂直时, α= 90°, k 不存在.由此可知, 一条直线l的倾斜角α一定存在,但是斜率k不一定存在.4、直线的斜率公式:给定两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),x1≠x2,用两点的坐标来表示直线P1P2的斜率:斜率公式:两条直线的平行与垂直1、两条直线都有斜率而且不重合,如果它们平行,那么它们的斜率相等;反之,如果它们的斜率相等,那么它们平行,即注意: 上面的等价是在两条直线不重合且斜率存在的前提下才成立的,缺少这个前提,结论并不成立.即如果k1=k2, 那么一定有L1∥L22、两条直线都有斜率,如果它们互相垂直,那么它们的斜率互为负倒数;反之,如果它们的斜率互为负倒数,那么它们互相垂直,即直线的点斜式方程1、 直线的点斜式方程:直线l 经过点),(000y x P ,且斜率为k )(00x x k y y -=-2、、直线的斜截式方程:已知直线l 的斜率为k ,且与y 轴的交点为),0(bb kx y +=直线的两点式方程1、直线的两点式方程:已知两点),(),,(222211y x P x x P 其中),(2121y y x x ≠≠ ),(1212112121y y x x x x x x y y y y ≠≠--=--2、直线的截距式方程:已知直线l 与x 轴的交点为A )0,(a ,与y 轴的交点为B ),0(b ,其中0,0≠≠b a 直线的一般式方程1、直线的一般式方程:关于y x ,的二元一次方程0=++C By Ax (A ,B 不同时为0)2、各种直线方程之间的互化。
高一数学必修2第三章测试题及答案解析

第三章综合检测题时间 120 分钟,满分 150 分。
一、选择题 (本大题共 12 个小题,每题 5 分,共 60 分,在每题给出的四个选项中只有一个是切合题目要求的 )1.若直线过点 (1,2), (4,23)则此直线的倾斜角是()A.30°B.45°C.60°D.90°2.若三点 A(3,1), B( -2, b), C(8,11)在同向来线上,则实数 b 等于 ( )A.2B.3C.9D.-93.过点 (1,2),且倾斜角为30°的直线方程是 ( )3A. y+23(x +1) B .y-2=3(x -1) 3x-3y+ 63=0 D.3x -y+2-3=0 4.直线 3x-2y+5=0 与直线 x+ 3y+10=0 的地点关系是 ( )A.订交B.平行C.重合D.异面5.直线 mx-y+2m+1=0 经过必定点,则该定点的坐标为( )A.(-2,1)B.(2,1)C. (1,- 2)D.(1,2)6.已知 ab< 0, bc<0,则直线 ax+by+ c= 0 经过 ( )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7.点 P(2,5)到直线 y=- 3x 的距离 d 等于 ( )23+5A. 0 B.2- 23+5-23-5 D. 228.与直线 y=- 2x+3 平行,且与直线 y=3x+ 4 交于 x 轴上的同一点的直线方程是( )1A. y=- 2x+4 B .y=2+ 4818C.y=- 2x-3 D. y2x-39.两条直线 y= ax- 2 与 y=(a+ 2)x+ 1 相互垂直,则 a 等于 ( )A.2B.1C.0D.-110.已知等腰直角三角形ABC 的斜边所在的直线是3x- y+ 2= 0,直角极点是 C(3,- 2),则两条直角边AC , BC 的方程是 ( )A. 3x-y+5=0,x +2y- 7= 0B.2x +y-4=0,x -2y- 7= 0C. 2x-y+4=0,2x+ y- 7= 0D. 3x-2y- 2= 0,2x-y+2=011.设点 A(2 ,- 3),B(- 3,- 2),直线 l 过点 P(1,1)且与线段 AB 订交,则 l 的斜率 k 的取值范围是 ( )33A.k≥ 4k-≤ 4B.- 4≤ k≤ 43C4≤ k≤ 4D .以上都不对12.在座标平面 )A.1 条B.2 条C.3 条D.4 条二、填空题 (本大题共 4 个小题,每题 5 分,共 20 分,把正确答案填在题中横线上 )13.已知点 A( -1,2), B(-4,6),则 |AB|等于 ________.14.平行直线 l1 :x- y+ 1= 0 与 l2: 3x-3y+1=0 的距离等于 ________.15.若直线 l 经过点 P(2,3)且与两坐标轴围成一个等腰直角三角形,则直线l 的方程为 ________或________.16.(2009 ·考全国卷Ⅰ高 )若直线 m 被两平行线 l1:x-y+1=0 与 l2:x-y+3=0 所截得的线段的长为22,则m 的倾斜角能够是①15°②30°③45°④60°⑤75°,此中正确答案的序号是 ________.(写出全部正确答案的序号 )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.(本小题满分 10 分)求经过点 A( -2,3), B(4,- 1)的直线的两点式方程,并把它化成点斜式,斜截式和截距式.18.(12 分)(1)当 a 为什么值时,直线 l1:y=- x+ 2a 与直线 l2:y=(a2-2)x+2平行?(2)当 a 为什么值时,直线l1:y=(2a-1)x+3 与直线 l2: y= 4x-3 垂直?19.(本小题满分 12 分)在△ABC 中,已知点 A(5 ,- 2),B(7,3),且边 AC 的中点 M 在 y 轴上,边 BC 的中点 N 在 x 轴上,求:(1)极点 C 的坐标;(2)直线 MN 的方程.20.(本小题满分 12 分)过点 P(3,0)作向来线,使它夹在两直线l1:2x-y-2=0和 l2:x+y+3=0 之间的线段 AB 恰被 P 点均分,求此直线方程.21.(本小题满分 12 分)已知△ABC 的三个极点 A(4 ,- 6),B(- 4,0),C(- 1,4),求(1)AC 边上的高 BD 所在直线方程;(2)BC 边的垂直均分线EF 所在直线方程;(3)AB 边的中线的方程.22.(本小题满分 12 分)当 m 为什么值时,直线-m)y=4m-1.(1)倾斜角为 45°;(2)在 x 轴上的截距为 1.(2m2+m- 3)x+ (m2第三章综合检测题详解答案1[答案 ] A-23[分析 ] 斜率 k=330°. 4-1 [ 分析 ] 由条件知 kBC= kAC ,b-1111-1∴= b=- 9. - 2- 88-3 2[答案 ] D3[答案 ] C[ 分析 ] 由直线方程的点斜式得 y-2= tan30 °(x- 1),3x-3y+6-3=0.4[答案 ] A[ 分析 ] ∵ A1B2 -A2B1 = 3×3-1×(-2)= 11≠0,∴这两条直线订交.5[答案 ] A[ 分析 ] 直线变形为 m(x +2)-(y- 1)=0,故不论 m 取何值,点 (-2,1)都在此直线上,∴选 A.6[答案 ] A[ 分析 ] ∵ ab<0 ,bc<0 ,∴ a, b, c 均不为零,在直线方程ax+ccby+c=0 中,令 x=0 得, y=- b,令 y=0 得 x=- aab<0 ,c2bc<0 ,∴abc>0,∴ ac>0,∴- a,∴直线经过第一、二、三象限,应选 A. 7[ 答案 ] B [ 分析 ] 直线方程 y=- 3x 化为一般式 3x+ y= 0,3+5 则 d=28[答案 ] C[ 分析 ] 直线 y=- 2x+3 的斜率为- 2,则所求直线斜率k=- 2,4 直线方程 y= 3x+4 中,令 y= 0,则 x=- 3x 轴交点448 坐标为 (-30).故所求直线方程为 y=- 2(x+ 3,即 y=- 2x-39[答案 ] D [ 分析 ] ∵两直线相互垂直,∴ a·(a+2)=- 1,∴a2+2a+ 1= 0,∴ a=-1. 10[答案 ] B[ 分析 ] ∵两条直角边相互垂直,∴其斜率 k1,k2 应知足 k1k2=- 1,清除 A 、C、D,应选 B.11[答案 ] A33[分析 ] kPA=- 4, kPB=4,绘图察看可知k≥4或 k≤-4.12[答案 ] B[ 分析 ] 由平面几何知,与 A 距离为 1 的点的轨迹是以 A 为圆心,以 1 为半径的⊙A,与 B 距离为 2 的点的轨迹是半径为 2 的⊙ B,明显⊙ A 和⊙ B 订交,切合条件的直线为它们的公切线有 2 条.13[答案 ] 5[分析] |AB|=-1++-=5.214[答案 ] 31[分析 ] 直线 l2 的方程可化为 x- y30,1|1-3|2 则 d= 3. 1+-15[答案 ] x+y-5=0 x-y+1=0|a|= |b|,分析]设直线l的方程为ab=1,则解得a=5,+b1,xyxyb =5 或 a=- 1, b= 1,即直线 l 的方程为 55= 1 或 11,即-1 x+y-5=0 或 x -y+ 1= 0.16[答案 ] ①⑤[ 分析 ] 两平行线间的距离为|3- 1|d=2, 1+1由图知直线 m 与 l1 的夹角为 30°,l1 的倾斜角为 45°,因此直线 m 的倾斜角等于 30°+ 45°= 75°或 45°-30°=15°.[ 评论 ] 此题考察直线的斜率、直线的倾斜角、两条平行线间的距离,考察数形联合的思想.是高考在直线知识命题中不常见的较为复杂的题目,可是只需基础扎实、方法灵巧、思想深刻,这一问题仍是不难解决的.因此在学习中知识是基础、方法是骨架、思想是灵魂,只有以思想方法统率知识才能在考试中以不变应万变.y+1x -417[分析 ] 过 AB 两点的直线方程是= . 3+1-2-4 2点斜式为: y+ 1=- 3x- 4)25 斜截式为: y=- 3+ 3xy 截距式为: 551.2318[分析 ] (1)直线 l1 的斜率 k1=- 1,直线 l2 的斜率 k2= a2-2,由于 l1∥l2,所以 a2- 2=- 1 且 2a≠2,解得: a=- 1.因此当 a=- 1 时,直线 l1: y=- x +2a 与直线 l2:y=(a2-2)x+2 平行.(2)直线 l1 的斜率 k1=2a- 1, l2 的斜率 k2= 4,由于 l1 ⊥l2,因此33k1k2=- 1,即 4(2a-1)=- 1,解得 a= 8 因此当 a= 8 时,直线 l1:y = (2a- 1)x+ 3 与直线 l2:y=4x -3 垂直.x+519[分析 ] (1) 设 C(x, y),由 AC 的中点 M 在 y2= 0,解得 x=- 5.3+y 由 BC 中点 N 在 x 轴上,得 2=0,∴y=- 3,∴ C(- 5,- 3)5(2)由 A 、C 两点坐标得 M(02 .由 B、C 两点坐标得 N(1,0) . y∴直线 MN 的方程为 x+ 5=1.即 5x- 2y-5=0.- 220[分析 ]设点 A 的坐标为 (x1,y1),由于点 P 是 AB 中点,则点 B 坐标为 (6- x1,- y1),由于点 A 、B 分别在直线 l1和 l2上,有1=- y1- 2=解得- x1- y1+ 3==3由两点式求得直线方程为 8x- y- 24=0.- 6- 421[分析 ] (1)直线 AC 的斜率 kAC =2 4--即: 7x+ y+3=0(-1≤x≤0).1∴直线 BD 的斜率 kBD =21∴直线 BD 的方程为 y2x+4),即 x-2y+ 4= 04-04(2)直线 BC 的斜率 kBC =-1--3∴EF 的斜率 kEF=- 45 线段 BC 的中点坐标为 (-22)35∴EF 的方程为 y-2=- 4x+2)即 6x+ 8y-1=0.(3)AB 的中点 M(0 ,- 3),y+3x ∴直线 CM , 4+ 3- 122[分析 ] (1)倾斜角为 45°,则斜率为 1.2m2+m-3∴-= 1,解得 m=- 1,m= 1(舍去 ) m-m 直线方程为 2x- 2y-5=0 切合题意,∴ m=- 1 4m-1(2)当 y=0 时, x= 2= 1, 2m+m- 31解得 m=- 2m=21 当 m=- 2m=2 时都切合题意,1∴m=-或 2.2。
高中数学人教版必修二第三章《直线与方程》达标训练(含答案解析)

高中数学人教版必修二第三章《直线与方程》达标训练(含答案解析)一、选择题1.(2020·淄博高一检测)下列说法正确的是()A.经过定点P0(x0,y0)的直线都可以用方程y-y0=k(x-x0)表示B.经过任意两个不同点P(x1,y1)、P2(x2,y2)的直线都可以用方程(y-y1)(x2-x1)=(x-x1)(y2-y1)表示C.不经过原点的直线都可以用方程xa+yb=1表示D.经过定点A(0,b)的直线都可以用方程y=kx+b表示2.以A(1,3),B(-5,1)为端点的线段的垂直平分线方程是() A.3x-y-8=0 B.3x+y+4=0C.3x-y+6=0 D.3x+y+2=03.若直线ax+by+c=0经过第一、二、三象限,则() A.ab>0,bc>0 B.ab>0,bc>0C.ab<0,bc>0 D.ab<0,bc<04.已知直线l 1:(k -3)x +(3-k )y +1=0与直线l 2:2(k -3)x -2y +3=0垂直,则k 的值是( )A .2B .3C .2或3D .2或-35.两条直线l 1:x a -y b =1和l 2:x b -ya=1在同一直角坐标系中的图象可以是( )二、填空题6.过点P (1,2)且在两坐标轴上截距和为0的直线方程为________.7.垂直于直线3x-4y-7=0,且与两坐标轴围成的三角形的面积为6的直线在x 轴上的截距是________.三、解答题8.若方程(m2-3m+2)x+(m-2)y-2m+5=0表示直线.(1)求实数m的范围;(2)若该直线的斜率k=1,求实数m的值.9.已知三角形的三个顶点A(0,4),B(-2,6),C(-8,0).(1)求三角形三边所在直线的方程;(2)求AC边上的垂直平分线的方程.10.(2020·潍坊高一检测)已知两直线的方程分别为l 1:x +ay +b =0,l 2:x +cy +d =0,它们在坐标系中的位置如图3-2-3所示,则( )图3-2-3A .b >0,d <0,a <cB .b >0,d <0,a >cC .b <0,d >0,a >cD .b <0,d >0,a <c11.直线过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫43,2且与x 轴、y 轴的正半轴分别交于A ,B 两点,O 为坐标原点,是否存在这样的直线同时满足下列条件:(1)△AOB 的周长为12; (2)△AOB 的面积为6.若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由.∴所求直线的方程为x4+y3=1或x2+y6=1,即3x+4y-12=0或3x+y-6=0.综上所述:存在同时满足(1)(2)两个条件的直线方程,为3x+4y-12=0.。
人教版高中数学必修第二册第三单元《立体几何初步》测试(含答案解析)

一、选择题1.已知空间中不同直线m 、n 和不同平面α、β,下面四个结论:①若m 、n 互为异面直线,//m α,//n α,//m β,βn//,则//αβ;②若m n ⊥,m α⊥,βn//,则αβ⊥;③若n α⊥,//m α,则n m ⊥;④若αβ⊥,m α⊥,//n m ,则βn//.其中正确的是( )A .①②B .②③C .③④D .①③ 2.球面上有,,,A B C D 四个点,若,,AB AC AD 两两垂直,且4AB AC AD ===,则该球的表面积为( )A .803πB .32πC .42πD .48π3.如图,P 是正方体1111ABCD A B C D -中1BC 上的动点,下列命题:①1AP B C ⊥;②BP 与1CD 所成的角是60°;③1P AD C V -为定值;④1//B P 平面1D AC ;⑤二面角PAB C 的平面角为45°. 其中正确命题的个数有( ) A .2个 B .3个 C .4个 D .5个4.如图所示,AB 是⊙O 的直径,VA 垂直于⊙O 所在的平面,点C 是圆周上不同于A ,B 的任意一点,M ,N 分别为VA ,VC 的中点,则下列结论正确的是( )A .MN //ABB .MN 与BC 所成的角为45° C .OC ⊥平面VACD .平面VAC ⊥平面VBC5.如图,在长方体1111ABCD A B C D -中,13,2,4AA AB AD ===,点M 是棱AD 的中点,点N 在棱1AA 上,且满足12AN NA =,P 是侧面四边形11ADD A 内的一动点(含边界),若1//C P 平面CMN ,则线段1C P 长度的取值范围是( )A .[3,17]B .[2,3]C .[6,22]D .[17,5] 6.已知某正三棱锥侧棱与底面所成角的余弦值为219,球1O 为该三棱锥的内切球.若球2O 与球1O 相切,且与该三棱锥的三个侧面也相切,则球2O 与球1O 的表面积之比为( )A .49B .19C .925D .1257.如图所示,在棱长为a 的正方体1111ABCD A B C D -中,E 是棱1DD 的中点,F 是侧面11CDD C 上的动点,且1//B F 面1A BE ,则F 在侧面11CDD C 上的轨迹的长度是( )A .aB .2aC 2aD .22a 8.菱形ABCD 的边长为3,60B ∠=,沿对角线AC 折成一个四面体,使得平面ACD ⊥平面ABC ,则经过这个四面体所有顶点的球的表面积为( )A .15πB .12πC .8πD .6π9.鲁班锁运用了中国古代建筑中首创的榫卯结构,相传由春秋时代各国工匠鲁班所作,是由六根内部有槽的长方形木条,按横竖立三方向各两根凹凸相对咬合一起,形成的一个内部卯榫的结构体.鲁班锁的种类各式各样,千奇百怪.其中以最常见的六根和九根的鲁班锁最为著名.下图1是经典的六根鲁班锁及六个构件的图片,下图2是其中的一个构件的三视图(图中单位:mm ),则此构件的表面积为( )A .27600mmB .28400mmC .29200mmD .210000mm 10.α,β是两个平面,m ,n 是两条直线,有下列四个命题;①如果m n ⊥,m α⊥,//n β,那么αβ⊥.②如果m α⊥,//n α,那么m n ⊥.③如果//αβ,m α⊂,那么//m β.④如果//m n ,//αβ,那么m 与α所成的角和n 与β所成的角相等.其中正确的命题的个数为( )A .1B .2C .3D .411.如图为水平放置的ΔOAB 的直观图,则原三角形的面积为( )A .3B .32C .6D .1212.已知,a b 是两条直线,,αβ是两个平面,则a b ⊥的一个充分条件是( ) A .a α⊥,b β//,αβ⊥B .a α⊥,b β⊥,//αβC .a α⊂,b β⊥,//αβD .a α⊂,b β//,αβ⊥13.如图,透明的圆柱形容器(容器厚度忽略不计)的高为12cm ,底面周长为10cm ,在容器内壁离容器底部3cm 的点B 处有一饭粒,此时一只蚂蚁正好在容器外壁,且离容器上沿3cm 的点A 处,则蚂蚁吃到饭粒需爬行的最短路径是( )A .13cmB .61cmC 61cmD .234cm14.用一个平行于圆锥底面的平面截这个圆锥,截得的圆台上、下底面的面积之比为1:16,截去的圆锥的母线长是3cm ,则圆台的母线长是( )A .9cmB .10cmC .12cmD .15cm二、解答题15.如图三棱柱111ABC A B C -中,11,,60CA CB AB AA BAA ∠︒===,(1)证明1AB A C ⊥;(2)若16AC =,2AB CB ==,求三棱柱111ABC A B C -的体积S . 16.如图,圆柱的轴截面ABCD 是正方形,点E 是底面圆周上异于,A B 的一点,AF DE ⊥,F 是垂足.(1)证明:AF DB ⊥;(2)若2AB =,当三棱锥D ABE -体积最大时,求点C 到平面BDE 的距离. 17.如图,在长方体1111ABCD A B C D -中,1AB AD ==,12AA =,点P 为棱1DD 的中点.(1)证明:1//BD 平面PAC ;(2)求异面直线1BD 与AP 所成角的大小.18.如图,在斜三棱柱111ABC A B C -中,点O .E 分别是11A C 、11A B 的中点,1A C 与1AC 交于点F ,AO ⊥平111A B C .已知90BCA ∠=︒,12AA AC BC ===.(1)求证://EF 平面11BB C C ;(2)求11A C 与平面11AA B 所成角的正弦值.19.如图,在四棱锥P ABCD -中,四边形ABCD 为菱形,60BAD ∠=︒,PAD ∆为正三角形,平面PAD ⊥平面ABCD ,且E ,F 分别为AD ,PC 的中点.(1)求证://DF 平面PEB ;(2)求直线EF 与平面PDC 所成角的正弦值.20.如图,在空间几何体A -BCDE 中,底面BCDE 是梯形,且CD //BE ,CD =2BE =4,∠CDE =60°,△ADE 是边长为2的等边三角形.(1)若F 为AC 的中点,求证:BF //平面ADE ;(2)若AC =4,求证:平面ADE ⊥平面BCDE .21.如图,在平行四边形ABCD 中,4AB =,60DAB ∠=︒.点G ,H 分别在边CD ,CB 上,点G 与点C ,D 不重合,GH AC ⊥,GH 与AC 相交于点O ,沿GH 将CGH 翻折到EGH 的位置,使二面角E GH B --为90°,F 是AE 的中点.(1)请在下面两个条件:①AB AD =,②AB BD ⊥中选择一个填在横线处,使命题P :若________,则BD ⊥平面EOA 成立,并证明.(2)在(1)的前提下,当EB 取最小值时,求直线BF 与平面EBD 所成角的正弦值. 22.如图,在五面体ABCDEF 中,FA ⊥平面ABCD ,AD //BC //FE ,AB ⊥AD ,M 为EC 的中点,AF =AB =BC =FE =12AD .(I )证明:平面AMD ⊥平面CDE ;(II )求二面角A ﹣CD ﹣E 的余弦值.23.如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为平行四边形,2AB =,1AD =,60DAB ∠=︒,PD BD =,且PD ⊥平面ABCD .(1)证明:平面PBC ⊥平面PBD ;(2)若Q 为PC 的中点,求三棱锥D PBQ -的体积.24.如图,在四棱锥P ABCD -中,平面PAB ⊥平面ABCD ,PB PA ⊥,PB PA =,90DAB ABC ∠=∠=,435AB BC CD ===,,,M 是PA 的中点.(1)求证:BM //平面PCD ;(2)求三棱锥B CDM -的体积.25.如图,在棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,点O 是BD 中点.(1)求证:平面11BDD B ⊥平面1C OC ;(2)求二面角1C BD C --的正切值.26.如图,四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是菱形,,60,PA PD BAD E =∠=是AD 的中点,点Q 在侧棱PC 上.(1)求证:AD ⊥平面PBE ;(2)若Q 是PC 的中点,求证://PA 平面BDQ ;(3)若2P BCDE Q ABCD V V --=,试求CP CQ的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D解析:D【分析】由线面和面面平行和垂直的判定定理和性质定理即可得解.【详解】解:对于①,由面面平行的判定定理可得,若m 、n 互为异面直线,//m α,//n β,则//αβ或相交,又因为//m β,//n α,则//αβ,故①正确;对于②,若m n ⊥,m α⊥,//n β,则//αβ或α,β相交,故②错误, 对于③,若n α⊥,//m α,则n m ⊥;故③正确,对于④,若αβ⊥,m α⊥,//n m ,则//n β或n β⊂,故④错误,综上可得:正确的是①③,故选:D .【点睛】本题考查命题真假的判断,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,属于中档题.2.D解析:D【分析】分析:首先求得外接球半径,然后求解其表面积即可.详解:由题意可知,该球是一个棱长为4的正方体的外接球,设球的半径为R ,由题意可得:()22222444R =++,据此可得:212R =,外接球的表面积为:2441248S R πππ==⨯=.本题选择D 选项.点睛:与球有关的组合体问题,一种是内切,一种是外接.解题时要认真分析图形,明确切点和接点的位置,确定有关元素间的数量关系,并作出合适的截面图,如球内切于正方体,切点为正方体各个面的中心,正方体的棱长等于球的直径;球外接于正方体,正方体的顶点均在球面上,正方体的体对角线长等于球的直径. 3.C解析:C【详解】①在正方体中,1111,,AB B C BC B C AB BC B ⊥⊥=,所以1B C ⊥平面11,ABC D AP ⊂平面11ABC D ,从而1AP B C ⊥正确;②由于11//CD A B ,并且11,BC A B 的夹角是60°,故1BP CD 与所成的角是60°正确;③虽然点P 变化,但P 到1AD 的距离始终不变,故1P AD C V -为定值正确;④若1//B P 平面1D AC ,而1//BC 平面1D AC ,1111,,B P BC P B P BC =⊂平面11BB C C ,所以平面1//D AC 平面11BB C C ,这与平面1D AC 与平面11BB C C 相交矛盾,所以不正确;⑤P 点变化,但二面角PAB C 都是面11ABC D 与面ABCD 所成的角, 故二面角PAB C 的平面角为45°正确;故选:C. 4.D解析:D【分析】由中位线性质,平移异面直线即可判断MN 不与AB 平行,根据异面直线平面角知MN 与BC 所成的角为90°,应用反证知OC 不与平面VAC 垂直,由面面垂直的判定知面VAC ⊥面VBC ,即可知正确选项.【详解】M ,N 分别为VA ,VC 的中点,在△VAC 中有//MN AC ,在面ABC 中AB AC A =,MN 不与AB 平行;AC BC C =,知:MN 与BC 所成的角为90BCA ∠=︒;因为OC ⋂面VAC C =,OC 与平面内交线,AC VC 都不垂直,OC 不与平面VAC 垂直; 由VA ⊥面ABC ,BC ⊂面ABC 即VA BC ⊥,而90BCA ∠=︒知AC BC ⊥,AC VA A ⋂=有BC ⊥面VAC ,又BC ⊂面VBC ,所以面VAC ⊥面VBC ; 故选:D【点睛】本题考查了异面直线的位置关系、夹角,以及线面垂直的性质,面面垂直判定的应用,属于基础题.5.C解析:C【分析】首先找出过点1C 且与平面CMN 平行的平面,然后可知点P 的轨迹即为该平面与侧面四边形11ADD A 的交线段,进而可以利用解三角形的知识求出线段1C P 长度的取值范围.【详解】 如图所示:,取11A D 的中点G ,取MD 的中点E ,1A G 的中点F ,1D D 的三等分点H 靠近D ,并连接起来.由题意可知1//C G CM ,//GH MN ,所以平面1//C GH 平面CMN .即当点P 在线段GH 上时,1//C P 平面CMN .在1H C G 中,2212222C G =+=2212222C H =+=22GH =, 所以1H C G 为等边三角形,取GH 的中点O ,1226C O ==故线段1C P 长度的取值范围是6,22].故选:C .【点睛】本题主要考查线面平行,面面平行的判定定理和性质定理的应用,以及解三角形,意在考查学生的逻辑推理能力和数学运算能力,属于中档题.6.C解析:C【分析】先证明PO ⊥平面ABC ,接着求出19cos 19PAO =∠,再得到214r PO =和114R PO =,从而得到35rR=,最后求出球2O与球1O的表面积之比即可.【详解】如图,取ABC的外心O,连接PO,AO,则PO必过1O,2O,且PO⊥平面ABC,可知PAO∠为侧棱与底面所成的角,即219cos19PAO=∠.取AB的中点M,连接PM,MC.设圆1O,2O的半径分别为R,r,令2OA=,则19PA=,23AB=,3AM=,1OM=,所以214r OMPO PM==,即24PO r=,从而145PO r r R r R=++=+,所以1154R RPO r R==+,则35rR=,所以球2O与球1O的表面积之比为925.故选:C.【点睛】本题考查三棱锥内切球的应用,考查空间想象能力,逻辑推理能力,是中档题.7.D解析:D【分析】解:设G,H,I分别为CD、1CC、11C D边上的中点,证明平面1//A BGE平面1B HI,得到1//B F面1A BE,则F落在线段HI上,求出1122HI CD==【详解】解:设G,H,I分别为CD、1CC、11C D边上的中点,1//A B EG,则1A BEG四点共面,11//,//EG HI B H A E , 平面1//A BGE 平面1B HI ,又1//B F 面1A BE ,F ∴落在线段HI 上,正方体1111ABCD A B C D -中的棱长为a ,11222HI CD a ∴==, 即F 在侧面11CDD C 上的轨迹的长度是22a . 故选:D .【点睛】本题考查利用线面平行求线段长度,找到动点的运动轨迹是解题的关键,属于基础题. 8.A解析:A【分析】首先根据已知条件找到四面体外接球的球心,再求出半径,即可得到球体的表面积.【详解】如图所示,1O ,2O 分别为ABC 和DAC △的外接圆圆心,因为菱形ABCD ,60B ∠=,所以ABC 和DAC △为等边三角形.设E 为AC 的中点,连接DE ,BE ,则DE AC ⊥,BE AC ⊥,又因为平面ACD ⊥平面ABC AC =,所以DE ⊥平面ABC .分别过1O ,2O 作垂直平面ABC 和平面ACD 的直线,则交点O 为四面体ABCD 外接球的球心.因为2233332⎛⎫==-= ⎪⎝⎭EB DE ,四边形12OO EO 为矩形, 所以123==O B DO ,1213===O E O E OO . 所以外接圆半径为()223153=22⎛⎫+⎪ ⎪⎝⎭,表面积为15π. 故选:A【点睛】 本题主要考查四面体外接球的表面积,根据题意确定外接球的球心为解题关键,属于中档题.9.B解析:B【分析】由三视图可知,该构件是长为100,宽为20,高为20的长方体的上面的中间部分去掉一个长为40,宽为20,高为10的小长方体的一个几何体,进而求出表面积即可.【详解】由三视图可知,该构件是长为100,宽为20,高为20的长方体的上面的中间部分去掉一个长为40,宽为20,高为10的小长方体的一个几何体,如下图所示,其表面积为:()210020220202100204010210202840m 0m S =⨯⨯+⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯=.故选:B.【点睛】本题考查几何体的表面积的求法,考查三视图,考查学生的空间想象能力与计算求解能力,属于中档题.10.C解析:C【分析】对①,运用长方体模型,找出符合条件的直线和平面,即可判断;对②,运用线面平行的性质定理和线面垂直的性质定理,即可判断;对③,运用面面平行的性质定理,即可判断;对④,由平行的传递性及线面角的定义,即可判断④.【详解】对于命题①,可运用长方体举反例证明其错误:如图,不妨设AA '为直线m ,CD 为直线n ,ABCD 所在的平面为α,ABC D ''所在的平面为β,显然这些直线和平面满足题目条件,但αβ⊥不成立;命题②正确,证明如下:设过直线n 的某平面与平面α相交于直线l ,则//l n ,由m α⊥知m l ⊥,从而m n ⊥,结论正确;由平面与平面平行的定义知命题如果//αβ,m α⊂,那么//m β.③正确;由平行的传递性及线面角的定义知命题:如果//m n ,//αβ,那么m 与α所成的角和n 与β所成的角相等,④正确.故选:C .【点睛】本题考查命题的真假判断,考查空间线面、面面平行和垂直的位置关系,注意运用判定定理和性质定理,考查推理能力,属于中档题.11.C解析:C【分析】根据直观图的画法,可以得到直角坐标系下3014A B (,),(,),还原三角形的图象,求得面积.【详解】根据直观图的画法,可以得到直角坐标系下3014A B (,),(,),如图所示:故原三角形面积为:13462S =⨯⨯= 故选:C【点睛】 本题考查了还原直观图为直角坐标系的图像问题,考查了学生概念理解,直观想象,数学运算的能力,属于基础题.12.C解析:C【分析】在A 中,a 与b 可以成任意角;在B 中a 与b 是平行的;在C 中,可得b α⊥,从而得到a b ⊥;在D 中,可得a 与b 可以成任意角,从而得到正确结果.【详解】由a ,b 是两条不同的直线,,αβ是两个不同的平面,在A 中,a α⊥,b β//,αβ⊥,因为b 的方向不确定,则a 与b 可以成任意角,故A 错误;在B 中,a α⊥,b β⊥,//αβ,根据对应的性质可知,可知a 与b 是平行的,故B 错误;在C 中,由a α⊂,b β⊥,//αβ,可知b α⊥,由线面垂直的性质可知a b ⊥,故C 正确;在D 中,a α⊂,b β//,αβ⊥,可得a 与b 可以成任意角,故D 错误.故选:C.【点睛】该题考查线线垂直的充分条件的判断,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,在解题的过程中,注意结合图形去判断,属于中档题目.13.A解析:A【分析】如图所示:图像为圆柱的侧面展开图,A 关于EF 的对称点为'A ,则AE BE +的最小值为'A B ,计算得到答案.【详解】如图所示:图像为圆柱的侧面展开图,A 关于EF 的对称点为'A ,则AE BE +的最小值为'A B ,易知5BC =,'12A C =,故'13A B =.故选:A .【点睛】本题考查了立体几何中的最短距离问题,意在考查学生的计算能力和空间想象能力. 14.A解析:A【分析】计算得到12:1:4r r =,根据相似得到3134l =+,计算得到答案. 【详解】圆台上、下底面的面积之比为1:16,则12:1:4r r =.设圆台母线长为l ,根据相似得到:3134l =+,故9l =. 故选:A .【点睛】本题考查了圆台的母线长,意在考查学生的计算能力和空间想象能力. 二、解答题15.(1)证明见解析;(2)3.【分析】(1)取AB 中点E ,连接11,,CE A B A E ,根据已知条件,利用等腰三角形的性质得到1A E AB ⊥,,CE AB ⊥利用线面垂直的判定定理证得AB ⊥面1,CEA 即可得到1AB A C ⊥ ;(2) 在1CEA 中可以证明1A E CE ⊥,结合1A E AB ⊥,利用线面垂直判定定理得到1A E ⊥平面ABC ,作为三棱柱的高,进而计算体积.【详解】(1)取AB 中点E ,连接11,,CE A B A E ,11,60AB AA BAA ∠︒==,1BAA ∴是等边三角形,1A E AB ∴⊥,CA CB =,,CE AB ∴⊥1,CE A E E ⋂=AB ∴⊥面1,CEA1AB A C ∴⊥.(2)由于CAB ∆为等边三角形,CE ∴11222S AB CE ⨯⨯⨯=底面积==1CEA 中,CE 1EA 1AC =1A E CE ∴⊥,结合1A E AB ⊥,又,,AB CE E AB CE ⋂=⊂平面ABC ,1A E ∴⊥平面ABC ,1h A E ∴=3V Sh ==.【点睛】本题考查线面垂直的判定与证明,考查棱柱的体积计算,属基础题,为证明线线垂直,常常先证线面垂直,为证明线面垂直,又常常需要先证明线线垂直,这是线面垂直关系常用的证明与判定方式,要熟练掌握.16.(1)详见解析;(2【分析】(1)要证明线线垂直,需证明线面垂直,根据题中所给的垂直关系,证明AF ⊥平面DEB ;(2)首先确定点E 的位置,再根据等体积转化求点到平面的距离.【详解】(1)由圆柱性质可知,DA ⊥平面ABE ,EB ⊂平面AEB ,DA EB ∴⊥, AB 是圆柱底面的直径,点E 在圆周上,AE EB ∴⊥,又AE DA A ⋂=,BE ∴⊥平面DAE ,AF ⊂平面DAE ,EB AF ∴⊥,又AF DE ⊥,且EB DE E =,AF ∴⊥平面DEB ,DB ⊂平面DEB ,AF DB ∴⊥;(2)13D AEB AEB V S DA -=⨯⨯,3DA =, 当D AEB V -最大时,即AEB S 最大,即AEB △是等腰直角三角形时,2DA AB ==∵,BE ∴=DE ==,并且点E 到平面ABCD 的距离就是点E 到直线AB 的距离112AB =, 设点C 到平面EBD 的距离为h ,则1111262213232C DBE E CBD V V h --==⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯, 解得:233h = 【点睛】方法点睛:本题重点考查垂直关系,不管证明面面垂直还是证明线面垂直,关键都需转化为证明线线垂直,一般证明线线垂直的方法包含1.矩形,直角三角形等,2.等腰三角形,底边中线,高重合,3.菱形对角线互相垂直,4.线面垂直,线线垂直.17.(1)证明见解析;(2)30.【分析】(1)AC 和BD 交于点O ,则O 为BD 的中点.推导出1//PO BD .由此能证明直线1//BD 平面PAC ;(2)由1//PO BD ,得APO ∠即为异面直线1BD 与AP 所成的角或其补角.由此能求出异面直线1BD 与AP 所成角的大小.【详解】(1)证明:设AC 和BD 交于点O ,则O 为BD 的中点.连结PO ,又因为P 是1DD 的中点,所以1//PO BD .又因为PO ⊂平面PAC ,1BD ⊄平面PAC所以直线1//BD 平面PAC.(2)解:由(1)知,1//PO BD ,所以APO ∠即为异面直线1BD 与AP 所成的角或其补角.因为2PA PC ==212AO AC ==且PO AO ⊥, 所以212sin 22AO APO AP ∠===. 又(0,90APO ︒︒⎤∠∈⎦,所以30APO ∠=︒故异面直线1BD 与AP 所成角的大小为30.【点睛】方法点睛:异面直线所成的角的求法方法一:(几何法)找→作(平移法、补形法)→证(定义)→指→求(解三角形) 方法二:(向量法)cos m n m n α=,其中α是异面直线,m n 所成的角,,m n 分别是直线,m n 的方向向量.18.(1)证明见解析;(2)217. 【分析】(1)由题意可得11//OE B C ,1//OF C C ,利用面面平行的判定定理可得平面//OEF 平面11BB C C ,由面面平行的性质定理即可证明. (2)利用等体法111112A A B C C AA B V V --=,求出点1C 到平面11AA B 的距离2217d =,由11sin d A C θ=即可求解. 【详解】证明:(1)∵O ,E 分别是11A C 、11A B 的中点,1A C 与1AC 交于点F ,∴11//OE B C ,1//OF C C ,1111B C C C C ⋂=,//OE ∴平面11B C C ,//OF ∴平面11B C C ,又OE OF O ⋂=,∴平面//OEF 平面11BB C C ,∵EF ⊂平面OEF ,∴//EF 平面11BB C C .(2)解:设点1C 到平面11AA B 的距离为d ,∵111112A A B C C AA B V V --=, ∴111111111323AA B AC B C AO S d ⨯⨯⨯⨯=⨯⨯,AO ==1OB ==1AB ==,∵11AA B中,111A B AB ==,12AA =,∴11AA B S =∴11122323d ⨯⨯⨯=,解得7d =, 设11A C 与平面11AA B 所成角为θ,∴11A C 与平面11AA B所成角的正弦值为:11sin 7d AC θ==. 【点睛】方法点睛:证明线面平行的常用方法:(1)利用线面平行的定义(无公共点).(2)利用线面平行的判定定理.(3)利用面面平行的性质.19.(1)证明见解析;(2. 【分析】(1)取PB 中点G ,推出//FG BC ,证明四边形DEGF 是平行四边形,得到//DF EG ,然后证明//DF 平面PEB .(2)以E 为原点,EA ,EB ,EP 分别为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系,求出平面PDC 的法向量,求出EF ,利用空间向量的数量积求解EF 与平面PDC 所成角的正弦值.【详解】(1)证明:取PB 中点G ,因为F 是PC 中点,//FG BC ∴,且12FG BC =, E 是AD 的中点,则//DE BC ,且12DE BC =, //FG DE ∴,且FG DE =,∴四边形DEGF 是平行四边形,//DF EG ∴,又DF ⊂/平面PEB ,EG ⊂平面PEB ,//DF ∴平面PEB .(2)因为E 是正三角形PAD 边为AD 的中点,则PE AD ⊥. 因为平面PAD ⊥平面ABCD ,平面PAD平面ABCD AD =,PE ⊂平面PAD ,PE ∴⊥平面ABCD ,四边形ABCD 为菱形,60BAD ∠=︒,∴正三角形BAD 中,BE AD ⊥,以E 为原点,EA ,EB ,EP 分别为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系, 不妨设菱形ABCD 的边长为2,则1AE ED ==,2PA =,3PE =,223BE AB AE =-=则点33(0,0,0),(1,0,0),(3,0),3),(E D C P F ---, ∴(1DC =-30),(1DP =,03),设平面PDC 的法向量为(n x =,y ,)z ,则·0·0n DC n DP ⎧=⎨=⎩,即3030x z x ⎧=⎪⎨-+=⎪⎩,解得33x x z⎧=⎪⎨=⎪⎩,不妨令1z =,得(3n =-,1-,1); 又33(1,2EF =-, 设EF 与平面PDC 所成角为θ,∴36sin |cos |555?2EF n θ=<>=⋅=,.所以EF 与平面PDC 6. 【点睛】对于线面角可以转化为直线的方向向量与平面的法向量的夹角运算,对于证明线线关系,线面关系,面面关系等方面的问题,必须在熟练掌握有关的定理和性质的前提下,再利用已知来进行证明.20.(1)证明见解析;(2)证明见解析. 【分析】(1)取DA 的中点G ,连接FG ,GE ,推导出四边形BFGE 为平行四边形,从而BF //EG ,由此能证明BF //平面ADE.(2)取DE 的中点H ,连AH ,CH ,推导出AH ⊥DE ,AH ⊥HC ,从而AH ⊥平面BCDE ,由此能证明平面ADE ⊥BCDE . 【详解】(1)如图所示,取DA 的中点G ,连接FG ,GE.∵F 为AC 的中点, ∴GF //DC ,且GF =12DC .又DC //BE ,CD =2BE =4, ∴EB //GF ,且EB =GF ∴四边形BFGE 是平行四边形, ∴BF //EG .∵EG ⊂平面ADE ,BF ⊄平面ADE , ∴BF //平面ADE .(2)取DE 的中点H ,连接AH ,CH . ∵△ADE 是边长为2的等边三角形, ∴AH ⊥DE ,且AH 3.在△DHC 中,DH =1,DC =4,∠HDC =60°根据余弦定理可得HC 2=DH 2+DC 2-2DH ·DCcos 60°=12+42-2×1×4×12=13,即HC 13 在△AHC 中,AH 3HC 13AC =4. 所以AC 2=AH 2+HC 2,即AH ⊥HC .因为AH DE ⊥,AH HC ⊥,DE HC H ⋂=AH ∴⊥平面BCDE ∵AH ⊂平面ADE ,∴平面ADE ⊥平面BCDE . 【点睛】方法点睛:要证线面平行,一般需要证明(1)线线平行(2)面面平行两种方法,在平行的证明中,线线平行一般需要考虑中位线、平行四边形,平行线分线段成比例的逆定理.21.(1)答案见解析;(2)11. 【分析】(1)选择①,结合直二面角的定义,证明BD ⊥平面EOA 内的两条相交直线,EO AO ;(2)设AC 与BD 交于点M ,4AB =,60DAB ∠=︒,则AC =CO x =,可得EB 关于x 的函数,求出EB 取得最小值时x 的值,连结EM ,作QF EM ⊥于F ,连结BF ,求出sin QBF ∠的值,即可得答案; 【详解】解:(1)命题P :若AB AD =,则BD ⊥平面EOA . ∵AC GH ⊥,∴AO GH ⊥,EO GH ⊥, 又二面角E GH B --的大小为90°, ∴90AOE ∠=︒,即EO AO ⊥, ∴EO ⊥平面ABCD , ∴EO BD ⊥,又AB BC =,∴AO BD ⊥,AO EO O =,∴BD ⊥平面EOA .(2)设AC 与BD 交于点M ,4AB =,60DAB ∠=︒,则AC =设CO x =,OM x =,222216OB OM MB x =+=-+,2222216EB EO OB x =+=-+,当x =min EB =连结EM ,作QF EM ⊥于F ,连结BF , 由(1)知BD ⊥平面EOA , ∴BD QF ⊥,∴QF ⊥平面EBD , ∴QBF ∠即为QB 与平面EBD 所成角,在Rt EMB 中,EB =2BM =,EM =AE =,由()2222(2)2QB AE AB BE QB +=+⇒=,2QF =∴sin QF QBF QB ∠==,即QB 与平面EBD .【点睛】求线面角首先要根据一作、二证、三求找出线面角,然后利用三角函数的知识,求出角的三角函数值即可. 22.(I)证明见解析;(II)3 . 【分析】(I )取AD 的中点P ,连结EP PC ,,MP ,利用平行四边形及线面垂直的性质定理证明,,PE PC AD 相互垂直,从而可证明EC 与,MP MD 垂直,然后可得线面垂直,面面垂直;(II )取Q CD 为的中点,连结,PQ EQ ,可得EQP ∠为二面角A CD E --的平面角,在Rt EPQ △中求得其余弦值.【详解】(Ⅰ)证明:取AD 的中点P ,连结EP PC ,.则EF AP =,∵//FE AP =,∴四边形FAPE 是平行四边形, ∴//FA EP =,同理,//AB PC =.又∵FA ⊥平面ABCD ,∴EP ⊥平面ABCD ,而PC AD ,都在平面ABCD 内,∴.EP PC EP AD ⊥⊥, 由AB AD ⊥,可得PC AD ⊥, 设FA a =,则2.EP PC PD a CD DE EC a ======,所以△ECD 为正三角形.∵DC DE =且M 为CE 的中点,∴DM CE ⊥.连结MP ,则.MP CE ⊥PM ∩MD =M ,而PM ,MD 在平面AMD 内 , ∴CE ⊥平面AMD而CE ⊂平面CDE ,所以平面AMD ⊥CDE . (Ⅱ)解:取Q CD 为的中点,连结,PQ EQ , ∵CE DE =,∴.EQ CD ⊥ ∵PC PD =,∴PQ CD ⊥∴EQP ∠为二面角A CD E --的平面角.由(Ⅰ)可得, EP PQ EQ a PQ ==⊥,,.于是在Rt EPQ △中,cos 3PQ EQP EQ ∠==.∴二面角A CD E --. 【点睛】方法点睛:本题考查证明面面垂直,考查求二面角.求二面角的几何方法:一作二证三计算,一作:作出二面角的平面角;二证:证明所作的角是二面角的平面角;三计算:在三角形中求出这个角(这个角的余弦值). 23.(1)证明见解析;(2)14【分析】(1)由余弦定理可得23BD =,证得AD BD ⊥,则BC BD ⊥由PD ⊥底面ABCD ,BC ⊂平面ABCD ,证得PD BC ⊥,得证.(2)Q 为PC 的中点,利用等积法12D PBQ D BCQ Q BCD P BCD V V V V ----=== ,即可求出结果. 【详解】(1) 在ABD △中,由余弦定理得2222cos 3BD BA AD BA AD DAB =+-⋅∠=, ∵222AD BD AB +=,∴AD BD ⊥,∵//AD BC ,∴BC BD ⊥.又∵PD ⊥底面ABCD ,BC ⊂平面ABCD ∴PD BC ⊥.∵PD BD D ⋂=,∴BC ⊥平面PBD .(2)因为Q 为PC 的中点,所以三棱锥D PBQ -的体积A PBQ V -, 与三棱锥D QBC -的体积相等,即11111232412D PBQ D BCQ Q BCD P BCD V V V V ----=⨯⨯====. 所以三棱锥A PBQ -的体积14D PBQ V -=.【点睛】本题主要考查了线面垂直的证明,在含有长度时需要解三角形来证垂直,并且不要忘记线面垂直的性质运用,在求三棱锥的体积时注意等体积法的使用 24.(1)证明见解析;(2)2. 【分析】(1)取PD 中点N ,证明BMNC 为平行四边形,得到//BM NC ,从而得到//BM 平面PCD .(2)对三棱锥B CDM -进行等体积转化,转化为求P BCD -的体积的一半.取AB 中点O ,连PO ,可证PO 为三棱锥P BCD -的高并求出其长度,求出BCD △的面积,得到三棱锥P BCD -的体积,即可求出三棱锥B CDM -的体积. 【详解】证明:(1)取PD 中点N ,连接MN ,NC , MN 为PAD △的中位线,//MN AD ∴,且12MN AD =, 又//BC AD ,且12BC AD =,//MN BC ∴,且MN BC =, 则BMNC 为平行四边形,//BM NC ∴,又NC ⊂平面PCD ,MB ⊂/平面PCD , //BM ∴平面PCD .(2)取AB 中点O ,连PO ,,PB PA PO AB =∴⊥,又平面PAB ⊥平面ABCD ,平面PAB ⋂平面ABCD AB =,PO ⊂平面PAB ,PO ∴⊥平面ABCD . PO ∴为三棱锥P BCD -的高, PA PB =,4AB =,PB PA ⊥, PAB ∴为等腰直角三角形,2PO =, 90DAB ABC ,//AD BC ,1134622BCDSBC AB =⨯⨯=⨯⨯=, M 是PA 的中点,∴三棱锥B CDM -的体积为:11162223126P B CDM M BCD BCD BCDV V V SPO ---==⨯=⨯=⨯⨯=.【点睛】本题考查通过线线平行证明线面平行,通过面面垂直证明线面垂直,变换顶点和底面进行等体积转化,求三棱锥的体积,属于中档题. 25.(1)证明见解析;(22. 【分析】(1)在正方体1111ABCD A B C D -中,易证1,C O BD CO BD ⊥⊥,由线面垂直的判定定理得到BD ⊥平面1C OC ,然后再利用面面垂直的判定定理证明.(2)由(1)知BD ⊥平面1C OC ,且平面1C BD ⋂平面CBD BD =,得到1C OC ∠是二面角1C BD C --的平面角 ,然后在1Rt C OC ∆中求解. 【详解】(1)∵在正方体1111ABCD A B C D -中, 点O 是BD 中点 , 又11BC DC = , BC DC = ,∴ 1,C O BD CO BD ⊥⊥11,C O CO O C O =⊂平面1,C OC CO ⊂平面1C OC ,BD ∴⊥平面1C OC ,又∵BD ⊂平面11BDD B , ∴平面11BDD B ⊥平面1C OC .… (2)由(1)知:平面1C BD ⋂平面CBD BD =,11,C O BD C O ⊥⊂半平面1;,C BD CO BD CO ⊥⊂ 半平面;CBD所以1C OC ∠是二面角1C BD C --的平面角 则在正方体1111ABCD A B C D -中121,C C OC == ∴在1Rt C OC ∆中,11tan 2C CC OC OC∠== 故二面角1C BD C --2 . 【点睛】本题主要考查线面垂直,面面垂直的判定定理以及二面角的求法,还考查了逻辑推理和运算求解的能力,属于中档题.26.(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)8 3 .【分析】(1)由线面垂直判定定理,要证线面垂直,需证AD垂直平面PBE内两条相交直线,由,E是AD的中点,易得AD垂直于,再由底面是菱形,得三角形为正三角形,所以AD垂直于PA,(2)由线面平行判定定理,要证线面平行,需证PC平行于平面内一条直线,根据1h是的中点,联想到取AC中点O所以OQ为△PAC中位线.所以OQ // PA注意在写定理条件时,不能省,要全面.例如,线面垂直判定定理中有五个条件,线线垂直两个,相交一个,线在面内两个;线面平行判定定理中有三个条件,平行一个,线在面内一个,线在面外一个,(3)研究体积问题关键在于确定高,由于两个底面共面,所以求的值就转化为求对应高的长度比.【详解】(1)因为E是AD的中点,PA=PD,所以AD⊥PE.因为底面ABCD是菱形,∠BAD=,所以AB=BD,又因为E是AD的中点,所以AD⊥BE.因为PE∩BE=E,所以AD⊥平面PBE.(2)连接AC交BD于点O,连结OQ.因为O是AC中点,Q是PC的中点,所以OQ为△PAC中位线.所以OQ//PA.因为PA 平面BDQ,OQ平面BDQ.所以PA//平面BDQ.(3)设四棱锥P-BCDE,Q-ABCD的高分别为2h,1h,所以V P-BCDE=13S BCDE2h,V Q-ABCD=13S ABCD1h.因为V P-BCDE=2V Q-ABCD,且底面积S BCDE=S ABCD.所以,因为,所以.。
高中数学必修2第三章测试题 及答案

高中数学必修2第三章测试题一、选择题1.若直线过点(1,2),(4,2+),则此直线的倾斜角是( )A 30° B 45° C 60° D 90°2. 如果直线ax+2y+2=0与直线3x-y-2=0平行,则系数a=A、 -3B、-6C、D、3.点P(-1,2)到直线8x-6y+15=0的距离为( )(A)2 (B) (C)1 (D)4. 点M(4,m)关于点N(n, - 3)的对称点为P(6,-9),则( )A m=-3,n=10B m=3,n=10C m=-3,n=5 D m=3,n=55.以A(1,3),B(-5,1)为端点的线段的垂直平分线方程是( )A 3x-y-8=0 B 3x+y+4=0 C 3x-y+6=0 D 3x+y+2=06.过点M(2,1)的直线与X轴,Y轴分别交于P,Q两点,且|MP|=|MQ|,则L的方程是( )A x-2y+3=0 B 2x-y-3=0 C 2x+y-5=0 D x+2y-4=07. 直线mx-y+2m+1=0经过一定点,则该点的坐标是A(-2,1) B (2,1) C (1,-2) D (1,2)8. 直线的位置关系是(A)平行 (B)垂直 (C)相交但不垂直 (D)不能确定10.已知A(1,2)、B(-1,4)、C(5,2),则ΔABC的边AB上的中线所在的直线方程为( )(A)x+5y-15=0 (B)x=3 (C) x-y+1=0 (D)y-3=0则过点且与的距离相等的直线方程为 .12.过点P(1,2)且在X轴,Y轴上截距相等的直线方程是 .13.直线5x+12y+3=0与直线10x+24y+5=0的距离是.16. ①求平行于直线3x+4y-12=0,且与它的17.直线x+m2y+6=0与直线(m-2)x+3my+2m=0距离是7的直线的方程; 没有公共点,求实数m的值.②求垂直于直线x+3y-5=0, 且与点P(-1,0)的距离是的直线的方程.18.设直线l的方程为(m2-2m-3)x+(2m2+m-1)y=2m-6(m∈R,m≠-1),根据下列条件分别求m的值:①l在x轴上的截距是-3;②斜率为1.19.已知△ABC的三顶点是A(-1,-1),B(3,1),C(1,6).直线l平行于AB,交AC,BC分别于E,F,△CEF的面积是△CAB面积的.求直线l的方程.20.一直线被两直线l1:4x+y+6=0,l2:3x-5y-6=0截得的线段的中点恰好是坐标原点,求该直线方程.21.直线l过点(1,2)和第一、二、四象限,若直线l的横截距与纵截距之和为6,求直线l的方程.15、求经过两条直线和的交点,且与直线平行的直线方程;16、已知直线L:y=2x-1,求点P(3 ,4)关于直线L的对称点。
完整版)高一数学必修2第三章测试题及答案解析

完整版)高一数学必修2第三章测试题及答案解析数学必修二第三章综合检测题一、选择题1.若直线过点 (1,2),(4,2+3),则此直线的倾斜角是()A。
30° B。
45° C。
60° D。
90°2.若三点 A(3,1),B(-2,b),C(8,11)在同一直线上,则实数b 等于()A。
2 B。
3 C。
9 D。
-93.过点 (1,2),且倾斜角为 30°的直线方程是()A。
y+2=(3/2)(x+1) B。
y-2=3(x-1)C。
3x-3y+6-3=0 D。
3x-y+2-3=04.直线 3x-2y+5=0 与直线 x+3y+10=0 的位置关系是()A。
相交 B。
平行 C。
重合 D。
异面5.直线 mx-y+2m+1=0 经过一定点,则该定点的坐标为()A。
(-2,1) B。
(2,1) C。
(1,-2) D。
(1,2)6.已知 ab<0,bc<0,则直线 ax+by+c=0 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7.点 P(2,5) 到直线 y=-3x 的距离 d 等于()A。
(23+5)/2 B。
(-23+5)/2 C。
(-23-5)/2 D。
(22)/38.与直线 y=-2x+3 平行,且与直线 y=3x+4 交于 x 轴上的同一点的直线方程是()A。
y=-2x+4 B。
y=(1/2)x+4C。
y=-2x-(3/2) D。
y=(2/3)x-(3/2)9.两条直线 y=ax-2 与 y=(a+2)x+1 互相垂直,则 a 等于()A。
2 B。
1 C。
-1 D。
-210.已知等腰直角三角形 ABC 的斜边所在的直线是 3x-y+2=0,直角顶点是 C(3,-2),则两条直角边 AC,BC 的方程是()A。
3x-y+5=0.x+2y-7=0 B。
2x+y-4=0.x-2y-7=0C。
2x-y+4=0.2x+y-7=0 D。
【人教A版】数学必修二:第三章《直线与方程》单元试卷(1)(Word版,含解析)

第三章过关检测(时间90分钟,满分100分)知识点分布表知识点 题号 分值 倾斜角与斜率 7,15 9 平行与垂直 4,5,9,11,12,13,18 22 直线的方程 2,3,4,5,6,8,11,12,15,18 36 交点坐标与距离公式1,10,12,14,16,1733一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分)1.动点P 到点A(3,3)的距离等于它到点B(1,-3)的距离,则动点P 的轨迹方程是( ) A.x +3y -2=0B.x +3y +2=0 C.3x +y +2=0D.3x +y -2=02.直线Ax +By +C =0与两坐标轴都相交的条件是( ) A.A 2+B 2≠0 B.C ≠0 C.AB ≠0 D.AB ≠0,C ≠03.直线3x -2y =4的截距式方程是( )A.1243=-y x B.42131=-yxC.1243=-+y x D.1234=-+y x4.已知点P (3,2)与点Q (1,4)关于直线l 对称,则直线l 的方程为( ) A.x -y +1=0B.x -y =0 C.x +y +1=0D.x +y =05.过点P (-1,3)且垂直于直线x -2y +3=0的直线方程为( )A.2x +y -1=0B.2x +y -5=0C.x +2y -5=0D.x -2y +7=06.已知直线Ax +By +C =0在横轴上的截距大于在纵轴上的截距,则A 、B 、C 应满足的条件是( ) A.A >B B.A <B C.0>+B C A C D.0<-BCA C 7.已知点P (x ,-4)在点A(0,8)和B(-4,0)的连线上,则x 的值为( ) A.-2B.2C.-8D.-68.直线(m +2)x +(m 2-2m -3)y =2m 在x 轴上的截距为3,则实数m 的值为( ) A.56B.-6C.56- D.6 9.P 1(x 1,y 1)是直线l :f (x ,y )=0上一点,P 2(x 2,y 2)是直线l 外一点,则方程f (x ,y )+f (x 1,y 1)+f (x 2,y 2)=0所表示的直线与l 的位置关系是( ) A.重合B.平行C.垂直D.相交10.若点P (4,a )到直线4x -3y =1的距离不大于3,则a 的取值范围是( ) A.[0,10] B.(0,10) C.]133,131[D.(-∞,0]∪[10,+∞)二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分)11.P (-1,3)在直线l 上的射影为Q (1,-1),则直线l 的方程是_________.12.已知直线l :x -3y +2=0,则平行于l 且与l 的距离为10的直线方程是_________. 13.若三条直线2x -y +4=0,x -y +5=0,2mx -3y +12=0围成直角三角形,则m =__________.14.不论M 为何实数,直线l :(m -1)x + (2m -1) y =m -5恒过一个定点,则此定点坐标为_______.三、解答题(本大题共4小题,共44分)15.(10分)求倾斜角为直线y =-x +1的倾斜角的31,且分别满足下列条件的直线方程: (1)经过点(-4,1); (2)在y 轴上的截距为-10.16.(10分)某供电局计划年底解决本地区最后一个村庄的用电问题,经过测量,若按部门内部设计好的坐标图(即以供电局为原点,正东方向为x 轴的正半轴,正北方向为y 轴的正半轴,长度单位千米),得到这个村庄的坐标是(15,20),离它最近的一条线路所在直线的方程为3x -4y -10=0.问要完成任务,至少需要多长的电线?17.(10分)在△ABC 中,A (m ,2),B (-3,-1),C (5,1).若BC 的中点M 到AB 的距离大于M 到AC 的距离,试求实数M 的取值范围.18.(14分)一条光线经过P (2,3)点,射在直线l :x +y +1=0上,反射后穿过点Q (1,1). (1)求入射光线的方程;(2)求这条光线从P 到Q 的长度.参考答案1解析:线段AB 的中点坐标是(2,0),AB 的斜率31333=-+=AB k , 又∵P 点的轨迹为过AB 的中点且与AB 垂直的直线, ∴)2(31--=x y ,即x +3y -2=0. 答案:A2解析:直线与两坐标轴都相交,即直线不平行于坐标轴, 则A≠0,B≠0,即AB ≠0. 答案:C3解析:直线方程的截距式为1=+b y a x .由此可将方程化为1234=-+y x .答案:D4解析:由条件知,l 为PQ 的中垂线. ∵13124-=--=PQ k , ∴k l =1.又PQ 的中点为(2,3),∴由点斜式方程知,l 的方程为y -3=x -2.∴x -y +1=0. 答案:A5解析:设2x +y +c =0,又过点P (-1,3),则-2+3+c =0,c =-1,即2x +y -1=0. 答案:A6解析:由条件,知A·B·C≠0.在方程Ax +By +C =0中,令x =0,得B C y -=;令y =0,得ACx -=. 由B C A C ->-,得0<-BCA C . 答案:D7解析:由条件知A 、B 、P 三点共线,由k AB =k AP 得x8448--=,∴x =-6. 答案:D8解析:由条件知直线在x 轴上截距为3,即直线过点(3,0),代入得3(m +2)=2m . ∴m =-6. 答案:B9解析:f (x 1,y 1)=0,f (x 2,y 2)=常数,f (x ,y )+f (x 1,y 1)+f (x 2,y 2)=0的斜率和f (x ,y )=0的斜率相等,而与y 轴的交点不同,故两直线平行. 答案:B10解析:由点到直线的距离公式得3)3(4|136|22≤-+--a ,即15|153|≤-a ,∴|a -5|≤5.∴-5≤a -5≤5,即0≤a ≤10. 答案:A11解析:由已知l ⊥PQ ,21113-=--+=PQ k ,∴211=k . ∴l 的方程为)1(211-=+x y .∴x -2y -3=0. 答案:x -2y -3=012解析:设所求直线为x -3y +C =0,由两平行线间的距离,得1031|2|22=+-C ,解得C =12或C =-8.故所求直线方程为x -3y +12=0或x -3y -8=0. 答案:x -3y +12=0或x -3y -8=013解析:设l 1:2x -y +4=0,l 2:x -y +5=0,l 3:2mx -3y +12=0,l 1不垂直l 2,要使围成的三角形为直角三角形,则l 3⊥l 1或l 3⊥l 2. 答案:43-或23- 14解法一:只要取两条直线求其交点即可,令M =1,则l 化为y =-4;令21=m 得l 方程为2921-=-x ,即x =9. 由⎩⎨⎧-==,4,9y x 得定点(9,-4).解法二:l 方程可化为M (x +2y -1)-x -y +5=0, 由⎩⎨⎧-==⎩⎨⎧=+--=-+.4,9,05,012y x y x y x 得∴定点为(9,-4). 答案:(9,-4)15解:由于直线y =-x +1的斜率为-1,所以其倾斜角为135°,由题意知所求直线的倾斜角为45°,所求直线的斜率k =1.(1)由于直线过点(-4,1),由直线的点斜式方程得y -1=x +4,即x -y +5=0;(2)由于直线在y 轴上的截距为-10,由直线的斜截式方程得y =x -10,即x -y -10=0. 16解:根据题意可知点(15,20)到直线3x -4y -10=0的距离即为所求. ∴9545169|10204315|==+-⨯-⨯=d (千米). ∴至少需9千米长的电线. 17解:BC 的中点M 的坐标为(1,0), 设M 到AB ,AC 的距离分别为d 1,d 2, 当m ≠-3且m ≠5时,直线AB 的方程:32121++=++m x y ,即3x -(m +3)y +6-m =0. 直线AC 的方程:55121--=--m x y , 即x -(m -5)y +m -10=0.所以由点到直线的距离公式得186|9|21++-=m m m d ,2610|9|22+--=m m m d .由题意得d 1>d 2, 即2610|9|186|9|22+-->++-m m m m m m ,解得21<m . 当m =-3时,d 1=4,65122=d 满足d 1>d 2. 当m =5时,7341=d ,d 2=4,不满足d 1>d 2. 综上所述, 21<m 时满足题意. 18解:如下图.(1)设点Q ′(x ′,y ′)为Q 关于直线l 的对称点且QQ ′交l 于M 点. ∵1-=l k ,∴k QQ ′=1.∴QQ ′所在直线方程为y -1=1·(x -1), 即x -y =0. 由⎩⎨⎧=-=++,0,01y x y x解得l 与QQ ′的交点M 的坐标为)21,21(--. 又∵M 为QQ ′的中点,由此得⎩⎨⎧-=-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=+.2',2',212'1,212'1y x ,y x 得解之∴Q ′(-2,-2).设入射光线与l 交点为N ,则P 、N 、Q ′共线. 又P (2,3),Q ′(-2,-2),得入射光线的方程为222232++=++x y , 即5x -4y +2=0.(2)∵l 是QQ ′的垂直平分线,从而|NQ |=|NQ ′|,∴|PN |+|NQ |=|PN |+|NQ ′|=|PQ ′|=41)22()23(22=+++,即这条光线从P 到Q 的长度是41.。
2019-2020学年高中数学必修二《第3章直线与方程》测试卷及答案解析

2019-2020学年高中数学必修二《第3章直线与方程》测试卷一.选择题(共30小题)
1.直线y﹣3=﹣(x+4)的斜率为k,在y轴上的截距为b,则有()A.k =﹣,b=3B.k =﹣,b=﹣2C.k =﹣,b=﹣3D.k =﹣,b=﹣3 2.若直线过点(1,2),(4,2+)则此直线的倾斜角是()
A .
B .
C .
D .
3.已知点A(1,3)、B(﹣2,﹣1),若过点P(2,1)的直线l与线段AB相交,则直线l的斜率k的取值范围是()
A.k ≥B.k≤﹣2C.k或k≤﹣2D.﹣2≤k ≤
4.若点A(﹣2,﹣3),B(﹣3,﹣2),直线L过点P(1,1)且与线段AB相交,则L的斜率k的取值范围是()
A.k ≤或k ≥B.k ≤﹣或k ≥﹣
C .≤k ≤
D .﹣≤k ≤﹣
5.与直线垂直,且过(2,0)点的直线方程是()
A.y=﹣2x+4B .C.y=﹣2x﹣4D .
6.已知O为△ABC 内一点,且,,若B,O,D三点共线,则t 的值为()
A .
B .
C .
D .
7.若直线l1:ax+2y+a+3=0与l2::x+(a+1)y+4=0平行,则实数a的值为()A.1B.﹣2C.1或﹣2D.﹣1或2
8.下列说法正确的是()
A.一条直线的斜率为k=tanα,则这条直线的倾斜角是α
B.过点A(x1,y1)和点B(x2,y2)的直线的方程为=
C.若两直线平行,则它们的斜率相等
D.若两直线斜率之积等于﹣1,则两直线垂直
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人教版高中数学必修二第三章单元测试(一)Word版含答案

号位座封密号场不考订装号证考准只卷名姓此级班2021-2021 学年必修二第三章训练卷直线与方程〔一〕考前须知:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2 .选择题的作答:每题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题〔本大题共12 个小题,每题 5 分,共 60 分,在每题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的〕1.如图,直线l 1、 l2、 l 3的斜率分别为k1、 k2、 k3,那么必有〔〕A . k1<k3<k2B . k3<k1<k2 C.k1<k2 <k3 D . k3<k2<k12.直线 x+ 2y- 5= 0 与 2x+ 4y+ a=0 之间的距离为5,那么 a 等于〔〕A . 0B .- 20 C.0 或- 20 D . 0 或- 103.假设直线 l1:ax+ 3y+ 1=0 与 l 2:2x+ (a+ 1)y+ 1= 0 互相平行,那么 a 的值是〔〕A .- 3B . 2 C.- 3 或 2 D . 3 或- 24.以下说法正确的选项是〔〕A .经过定点 P0(x0,y0)的直线都可以用方程y- y0= k(x- x0)表示B.经过定点 A(0, b)的直线都可以用方程y=kx+ b 表示C.不经过原点的直线都可以用方程x+y= 1 表示abD.经过任意两个不同的点P1( x1, y1)、 P2(x2, y2)的直线都可以用方程(y- y1)( x2- x1)= (x- x1)(y2- y1)表示5.点 M (4, m)关于点 N(n,- 3)的对称点为 P(6,- 9),那么〔〕A. m=- 3, n= 10 B. m=3, n= 10C. m=- 3, n=5 D. m= 3, n= 56.以 A(1, 3), B(- 5, 1)为端点的线段的垂直平分线方程是〔〕A. 3x- y-8= 0 B. 3x+ y+ 4=0C. 3x- y+ 6= 0 D. 3x+ y+2= 07.过点 M(2, 1)的直线与x 轴, y 轴分别交于P,Q 两点,且 |MP |= |MQ|,那么 l 的方程是〔〕A. x- 2y+3= 0 B. 2x- y- 3=0C. 2x+ y- 5= 0 D. x+ 2y-4= 08.直线 mx- y+ 2m+ 1=0 经过一定点,那么该点的坐标是〔〕A. (- 2, 1) B . (2, 1) C. (1,- 2) D . (1, 2)9.如果 AC<0 且 BC<0,那么直线Ax+By+ C= 0 不通过〔〕A.第一象限 B .第二象限C.第三象限 D .第四象限10.直线 2x+ 3y- 6= 0 关于点 (1,- 1)对称的直线方程是〔〕A. 3x- 2y+2= 0 B. 2x+ 3y+ 7= 0C. 3x- 2y-12= 0 D. 2x+ 3y+8= 011.点 P(a,b)和 Q(b- 1, a+ 1)是关于直线 l 对称的两点,那么直线l 的方程是〔〕A. x+ y= 0 B. x- y= 0C. x+ y- 1=0 D. x- y+ 1= 012.设 x+ 2y= 1, x≥0,y≥0,那么 x2+y2的最小值和最大值分别为〔〕A.1, 1 B . 0,1 C. 0,1D .1, 25 5 5二、填空题〔本大题共 4 个小题,每题 5 分,共 20 分,把正确答案填在题中横线上〕13.不管 a 为何实数,直线(a+ 3)x+ (2a- 1)y+7= 0 恒过第 ________象限.14.原点 O 在直线 l 上的射影为点H(- 2,1),那么直线 l 的方程为 ______________.15.经过点 (- 5, 2)且横、纵截距相等的直线方程是____________________ .16.与直线 3x+ 4y+ 1= 0 平行且在两坐标轴上截距之和为7 的直线18 .(12 分)直线 l 过点 (1,4),且在两坐标轴上的截距的积是18,求此直线的方程.l 的方程为3______________.三、解答题〔本大题共 6 个大题,共70 分,解容许写出文字说明,证明过程或演算步骤〕17. (10 分 )直线2x+ (t- 2)y+ 3- 2t= 0,分别根据以下条件,求t 的值:(1〕过点 (1, 1);(2〕直线在 y 轴上的截距为- 3.19. (12 分 )光线从A( -3, 4)点出发,到x 轴上的点 B 后,被x 轴反射到y 轴上的20.(12 分 )如下图,某县相邻两镇在一平面直角坐标系下的坐标为A(1,2),B(4 ,C 点,又被y 轴反射,这时反射光线恰好过D( -1, 6)点,求直线BC 的方程.0),一条河所在的直线方程为l :x+ 2y- 10= 0,假设在河l 上建一座供水站P,使边之到A, B 两镇的管道最省,那么供水站P 应建在什么地方?21. (12 分 )△ ABC 的顶点 A 为 (3,- 1) ,AB 边上的中线所在直线方程为6x+22 . (12 分 )直线 l 过点 P(3, 1),且被两平行直线l 1: x+ y+ 1= 0 和 l 2: x+ y 10y- 59= 0,∠ B 的平分线所在直线方程为x- 4y+ 10=0,求 BC 边所在直线的方+6=0 截得的线段长度为 5,求直线 l 的方程.程.2021-2021 学年必修二第三章训练卷直线与方程〔一〕答案一、选择题〔本大题共12 个小题,每题 5 分,共 60 分,在每题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的〕1.【答案】 A【解析】由于直线 l1向左倾斜,故k10 ,直线 l2与直线 l3均向右倾斜,且l2更接近 y 轴,所以:k10 k3k2,应选 A .2.【答案】 C3.【答案】 A4.【答案】 D【解析】斜率有可能不存在,截距也有可能不存在.应选D.5.【答案】 D【解析】由对称关系 n 4 6, 3m 9,可得 m=3, n= 5.应选 D.2 26.【答案】 B【解析】所求直线过线段 AB 的中点 (- 2, 2),且斜率 k=- 3,可得直线方程为 3x+ y+ 4= 0.应选 B.7.【答案】 D【解析】由题意可知M 为线段 PQ 的中点, Q(0, 2), P(4, 0),可求得直线l 的方程 x+ 2y- 4= 0.应选 D .8.【答案】 A【解析】将原直线化为点斜式方程为y- 1=m(x+ 2),可知不管m 取何值直线必过定点(- 2, 1).应选 A.9.【答案】 C【解析】将原直线方程化为斜截式为y AxC,由AC<0且BC<0,可知AB>0,B B直线斜率为负,截距为正,故不过第三象限.应选C.10.【答案】 D【解析】所求直线与直线平行,且和点(1,- 1)等距,不难求得直线为 2x + 3y+8= 0.应选 D.11.【答案】 D【解析】∵ k PQ=a1b=- 1,∴ k l= 1.显然 x-y= 0 错误,应选 D.b 1 a12.【答案】 A【解析】 x2+ y2为线段 AB 上的点与原点的距离的平方,由数形结合知,1O 到线段 AB 的距离的平方为最小值,即d2=5, |OB|2=1 为最大值.应选 A .二、填空题〔本大题共 4 个小题,每题 5 分,共 20 分,把正确答案填在题中横线上〕13.【答案】二【解析】直线方程可变形为:(3x- y+7) +a(x+ 2y)= 0.3x- y+ 7=0x=- 2由x+ 2y= 0得,y=1.∴直线过定点 ( -2, 1).因此直线必定过第二象限.14.【答案】 2x- y+ 5= 0【解析】所求直线应过点(- 2, 1)且斜率为2,故可求直线为2x- y+5= 0.15.【答案】 y=-2 x 或 x+ y+ 3=05【解析】不能忽略直线过原点的情况.16.【答案】 3x+ 4y- 4= 0【解析】所求直线可设为3x+ 4y+m= 0,再由-m -m=7,可得m=-4.34 3三、解答题〔本大题共 6 个大题,共 70 分,解容许写出文字说明,证明过程或演算步骤〕17.【答案】〔 1〕 3;〔 2〕9.5【解析】〔 1〕代入点 (1, 1) ,得2+( t- 2)+ 3- 2t= 0,那么 t= 3.〔 2〕令 x= 0,得 y=2t3 =- 3,解得 t=9.t 2 518.【答案】 2x+ y- 6= 0 或 8x+ y- 12= 0.【解析】设直线 l 的方程为x+y= 1,那么ab 18 a 3a 31 4 2,解得或a ba1 b 612b b那么直线 l 的方程 2x+y-6 =0或8x+ y- 12=0.19.【答案】 5x- 2y+ 7= 0.【解析】如下图,由题设,点 B 在原点 O 的左侧,根据物理学知识,直线BC一定过(-1,6)关于 y 轴的对称点 (1,6),直线 AB 一定过 (1,6)关于 x 轴的对称点 (1,- 6)且 k AB=k CD,∴k AB= k CD=4 6=-5.∴ AB 方程为 y- 4=-5(x+ 3).3 1 2 2令 y=0,得 x=-7 7. CD 方程为 y- 6=-5( x+1).,∴ B,05 5 2令x=0,得 y=7,∴ C 0,7.2 2 x y∴ BC 的方程为7 + 7 = 1,即 5x- 2y+7= 0.5 220.【答案】见解析.【解析】如下图,过 A 作直线 l 的对称点A′,连接 A′B 交 l 于 P,假设 P′(异于 P)在直线上,那么|AP′|+BP′|=A′P′|+BP′|>|A′B|.因此,供水站只有在P 点处,才能取得最小值,设A′(a, b),那么 AA′的中点在 l 上,且 AA′⊥l ,a 1b 210 0223即2 a2 1解得即 A′(3, 6).a 1b 6a 1 2386x+ y- 24=0,x所以直线 A′B 的方程为6x+ y- 24=0,解方程组得11x+ 2y- 10= 0,36y1138 36 38 36所以 P 点的坐标为11,11.故供水站应建在点P 11,11 处.21.【答案】 2x+ 9y- 65=0.【解析】设 B(4y1-10, y1),由 AB 中点在 6x+ 10y- 59= 0 上,可得: 64 y1 7 y1 12+10 59= , y1= 5,2所以 B(10, 5).设 A 点关于 x- 4y+ 10= 0 的对称点为 A′(x, y′),x 34y 1210那么有 2 ? A′,(1 7),1 1y1x 3 4∵点 A′(1, 7), B(10, 5)在直线 BC 上,∴y5 x10,故 BC: 2x+ 9y- 65= 0.7 5 1 1022.【答案】 x=3 或 y= 1.【解析】假设直线 l 的斜率不存在,那么直线l 的方程为 x= 3,此时与直线l 1, l2的交点分别为 A(3,- 4),B(3,- 9).截得的线段 AB 的长为 |AB |= |- 4+ 9|= 5,符合题意.假设直线 l 的斜率存在,那么设直线l 的方程为 y= k(x- 3)+ 1.3k 2y k x 3 1x3k 2 4k 1解方程组k 1 所以点 A 的坐标为x y 得4k 1 , .1 k 1 k 1y1k3k 7y k x 3 1x3k 7 9k 1解方程组k 1,所以点 B 的坐标为x y得9k 1, .6 k 1 k 1y1k3k 2 3k 24k 1 9k 2因为 |AB|= 5,所以71.k1k1 k1k=251解得 k = 0,即所求直线为 y = 1 .综上所述,所求直线方程为 x = 3 或 y = 1 .。
最新人教版必修二高中数学同步习题第三章3.1.2和答案

3.1.2 两条直线平行与垂直的判定一、基础过关1.下列说法中正确的有( )①若两条直线斜率相等,则两直线平行;②若l1∥l2,则k1=k2;③若两直线中有一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率存在,则两直线相交;④若两条直线的斜率都不存在,则两直线平行A.1个B.2个 C.3个 D.4个2.已知过点A(-2,m)和B(m,4)的直线与斜率为-2的直线平行,则m的值为( )A.-8 B.0 C.2 D.103.已知l1⊥l2,直线l1的倾斜角为45°,则直线l2的倾斜角为( )A.45° B.135° C.-45° D.120°4.已知A(m,3),B(2m,m+4),C(m+1,2),D(1,0),且直线AB与直线CD平行,则m的值为( )A.1 B.0 C.0或2 D.0或15.经过点A(1,1)和点B(-3,2)的直线l1与过点C(4,5)和点D(a,-7)的直线l2平行,则a=________.6.直线l1,l2的斜率k1,k2是关于k的方程2k2-3k-b=0的两根,若l1⊥l2,则b=________;若l1∥l2,则b=________.7.(1)已知四点A(5,3),B(10,6),C(3,-4),D(-6,11),求证:AB⊥CD.(2)已知直线l1的斜率k1=34,直线l2经过点A(3a,-2),B(0,a2+1)且l1⊥l2,求实数a的值.8. 如图所示,在平面直角坐标系中,四边形OPQR的顶点坐标按逆时针顺序依次为O(0,0)、P(1,t)、Q(1-2t,2+t)、R(-2t,2),其中t>0.试判断四边形OPQR的形状.二、能力提升9.顺次连接A(-4,3),B(2,5),C(6,3),D(-3,0)所构成的图形是( )A.平行四边形B.直角梯形C.等腰梯形D.以上都不对10.已知直线l1的倾斜角为60°,直线l2经过点A(1,3),B(-2,-23),则直线l1,l2的位置关系是____________.11.已知△ABC的顶点B(2,1),C(-6,3),其垂心为H(-3,2),则其顶点A的坐标为________.12.已知△ABC三个顶点坐标分别为A(-2,-4),B(6,6),C(0,6),求此三角形三边的高所在直线的斜率.三、探究与拓展13.已知四边形ABCD的顶点A(m,n),B(5,-1),C(4,2),D(2,2),求m和n 的值,使四边形ABCD为直角梯形.答案1.A 2.A 3.B 4.D5.526.2 -9 87.(1)证明 由斜率公式得:k AB =6-310-5=35, k CD =11---6-3=-53,则k AB ·k CD =-1,∴AB ⊥CD . (2)解 ∵l 1⊥l 2,∴k 1·k 2=-1, 即34×a 2+1--0-3a=-1,解得a =1或a =3.8.解 由斜率公式得k OP =t -01-0=t ,k QR =2-+t -2t --2t=-t -1=t ,k OR =2-0-2t -0=-1t, k PQ =2+t -t 1-2t -1=2-2t =-1t.∴k OP =k QR ,k OR =k PQ ,从而OP ∥QR ,OR ∥PQ . ∴四边形OPQR 为平行四边形. 又k OP ·k OR =-1,∴OP ⊥OR , 故四边形OPQR 为矩形. 9.B10.平行或重合 11.(-19,-62)12.解 由斜率公式可得k AB =6--6--=54, k BC =6-66-0=0, k AC =6--0--=5.由k BC =0知直线BC ∥x 轴,∴BC 边上的高线与x 轴垂直,其斜率不存在.设AB 、AC 边上高线的斜率分别为k 1、k 2,由k 1·k AB =-1,k 2·k AC =-1,即k 1·54=-1,k 2·5=-1,解得k 1=-45,k 2=-15.∴BC 边上的高所在直线的斜率不存在;AB 边上的高所在直线的斜率为-45; AC 边上的高所在直线的斜率为-15.13.解 ∵四边形ABCD 是直角梯形,∴有2种情形: (1)AB ∥CD ,AB ⊥AD , 由图可知:A (2,-1). (2)AD ∥BC ,AD ⊥AB , ⎩⎨⎧k AD =k BC k AD ·k AB =-1⇒⎩⎪⎨⎪⎧n -2m -2=3-1n -2m -2·n +1m -5=-1∴⎩⎪⎨⎪⎧m =165n =-85.综上⎩⎨⎧m =2n =-1或⎩⎪⎨⎪⎧m =165n =-85.。
高一数学必修2第三章测试题及答案解析

数学必修二第三章综合检测题一、选择题1.若直线过点 (1,2) ,(4,2+3) 则此直线的倾斜角是 () A.30°B.45° C .60° D .90°2.若三点A(3,1) ,B( -2, b) ,C(8,11) 在同向来线上,则实数b 等于()A.2 B .3C.9D.- 93.过点 (1,2),且倾斜角为 30°的直线方程是 ()3A.y+2=3 ( x+1)B.y-2= 3( x-1)x-3y+6-3=0x-y+2-3=04.直线 3x- 2y+ 5=0 与直线x+ 3y+10=0的地点关系是()A.订交 B .平行 C .重合 D .异面5.直线-+2+1=0 经过必定点,则该定点的坐标为 () mx y mA.( -2,1) B.(2,1)C.(1 ,- 2) D .(1,2)6.已知ab<0,bc<0,则直线ax+by+c=0 经过 ()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7.点P(2,5) 到直线y=-3x的距离d等于 ()A.08.与直线y=- 2x+3 平行,且与直线y= 3x+4 交于x轴上的同一点的直线方程是 ()1A.y=- 2x+ 4B.y=2x+4818C.y=- 2x-3D.y=2x-39.两条直线y=- 2与y=( +2)x+1相互垂直,则a等于ax a()A.2B.1C.0D.- 110.已知等腰直角三角形ABC的斜边所在的直线是3x-y+2=0,直角极点是 C(3,-2),则两条直角边AC,BC的方程是() A.3x-y+5=0,x+2y-7=0B.2x+y-4=0,x-2y-7=0C.2x-y+4=0,2 x+y-7=0D.3 -2 -2=0,2x-+2=0x y y11.设点A(2 ,- 3) ,B( -3,- 2) ,直线l过点P(1,1) 且与线段 AB订交,则 l 的斜率 k 的取值范围是()33A.k≥4或k≤- 4B.- 4≤k≤43C.-4≤k≤4D.以上都不对12.在座标平面内,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13.已知点A( -1,2) ,B( -4,6),则 | AB| 等于 ________.14.平行直线l1:x-y+1=0 与l2:3x-3y+1=0的距离等于________.15.若直线l经过点 P(2,3)且与两坐标轴围成一个等腰直角三角形,则直线 l 的方程为________或________.16.若直线m被两平行线l1:x-y+1=0 与l2:x-y+3=0 所截得的线段的长为2 2,则m的倾斜角能够是①15° ②30° ③45° ④60° ⑤75°,此中正确答案的序号是 ________.( 写出所有正确答案的序号 )三、解答题 ( 解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.求经过点A( -2,3) ,B(4 ,-1) 的直线的两点式方程,并把它化成点斜式,斜截式和截距式.18.(1) 当a为什么值时,直线l 1:y=- x+2a 与直线 l 2:y=( a2-2) x+2 平行?(2)当 a 为什么值时,直线 l 1:y=(2 a-1) x+3与直线 l 2:y=4x -3垂直?19.在△ABC中,已知点A(5 ,-2) ,B(7,3) ,且边AC的中点M 在 y 轴上,边 BC的中点 N在 x 轴上,求:(1)极点 C的坐标;(2)直线 MN的方程.20.过点P(3,0)作向来线,使它夹在两直线l 1:2x-y-2=0和 l 2: x+y+3=0之间的线段 AB恰被 P点均分,求此直线方程.21.已知△ABC的三个极点A(4 ,- 6) ,B( -4,0) ,C( -1,4) ,求(1)AC边上的高 BD所在直线方程;(2)BC边的垂直均分线 EF所在直线方程;(3)AB边的中线的方程.2222.当m为什么值时,直线 (2 m+m-3) x+( m-m) y=4m-1.(1) 倾斜角为 45°; (2) 在x轴上的截距为 1.数学必修二第三章综合检测题斜率 k=2+3-231A4-1=3,∴倾斜角为 30°.b-11 11-12 D由条件知 k BC=k AC,∴-2-8=8-3,∴ b=-9. 3C 由直线方程的点斜式得y-2=tan30°(x-1),4A整理得3x-3y+6-3=0.∵A B -AB =3×3-1×(-2)=11≠0,∴这两条直线订交.12215A 直线变形为 m( x+2)-( y-1)=0,故不论 m取何值,点(-2,1)都在此直线上。
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第三章 直线与方程
一、选择题
1.下列直线中与直线x -2y +1=0平行的一条是( ).
A.2x -y +1=0
ﻩ B .2x -4y +2=0 C.2x +4y +1=0 ﻩﻩ ﻩ D .2x -4y +1=0
2.已知两点A(2,m)与点B (m ,1)之间的距离等于13,则实数m=( ).
A .-1 ﻩ
B .4 ﻩC.-1或4ﻩﻩ D.-4或1
3.过点M (-2,a )和N(a ,4)的直线的斜率为1,则实数a的值为( ). A.1ﻩﻩﻩ B.2 ﻩﻩ C.1或4 ﻩD .1或2
4.如果AB >0,BC >0,那么直线A x―By ―C=0不经过的象限是( ).
A.第一象限 ﻩ
B.第二象限 ﻩ
C.第三象限 D .第四象限
5.已知等边△ABC 的两个顶点A(0,0),B (4,0),且第三个顶点在第四象限,则BC 边所在的直线方程是( ).
A .y =-3x ﻩ
ﻩﻩ B.y =-3(x -4) C.y =3(x-4) ﻩ ﻩ D .y =3(x+4)
6.直线l :mx -m 2y -1=0经过点P (2,1),则倾斜角与直线l的倾斜角互为补角的一条直线方程是( ).
A.x ―y ―1=0 ﻩ B .2x ―y ―3=0
C.x+y -3=0ﻩﻩ D.x +2y -4=0
7.点P(1,2)关于x 轴和y 轴的对称的点依次是( ).
A .(2,1),(-1,-2)
ﻩ ﻩB.(-1,2),(1,-2) C .(1,-2),(-1,2) ﻩﻩ D .(-1,-2),(2,1) 8.已知两条平行直线l1 : 3x +4y +5=0,l2 : 6x +by +c =0间的距离为3,则b +c=( ).
A.-12ﻩﻩﻩﻩB .48ﻩﻩ C.36 ﻩﻩﻩD.-12或48
9.过点P(1,2),且与原点距离最大的直线方程是( ).
A.x+2y -5=0 ﻩﻩ
B.2x +y -4=0 C .x +3y -7=0ﻩﻩ ﻩ D.3x +y -5=0
10.a ,b 满足a +2b =1,则直线ax +3y +b =0必过定点( ).
A .⎪⎭⎫ ⎝⎛21 ,61 - ﻩB.⎪⎭⎫ ⎝⎛61 - ,21 ﻩC .⎪⎭⎫ ⎝⎛61 ,21 ﻩﻩﻩD.⎪⎭⎫ ⎝⎛21 - ,6
1
二、填空题
11.已知直线AB 与直线AC 有相同的斜率,且A (1,0),B(2,a ),C(a,1),则实数a 的值是____________.
12.已知直线x -2y +2k=0与两坐标轴所围成的三角形的面积不大于1,则实数k 的取值范围是____________.
13.已知点(a ,2)(a >0)到直线x -y +3=0的距离为1,则a 的值为________.
14.已知直线ax +y +a+2=0恒经过一个定点,则过这一定点和原点的直线方程是 ____________________.
15.已知实数x ,y 满足5x +12y =60,则22 + y x 的最小值等于____________.
三、解答题
16.求斜率为
43,且与坐标轴所围成的三角形的周长是12的直线方程.
17.过点P (1,2)的直线l 被两平行线l 1 : 4x +3y +1=0与l 2 : 4x+3y+6=0截得的线段长|AB |=2,求直线l 的方程.。