高数第一章测试题答案(数二)
高中数学必修二第一章测试题及答案
�上面球一同在都点顶个 8 的它且�5�4�3 是别分长棱条三上点顶个一的体方长�4
3 4�D 3 3�C 3 2�B 3 �A
�)
2 �1 �D
2 �2 2
(为积面表的锥棱三的 1 是都长棱�3
2 �1 2
�C �)
�B
2 �2�A
(是积面的形图面平原么那�形梯腰等
的 1 为均底上和腰�°54 为角底个一是图观直测二斜的形图面平的置放平水个一果如�2 体面八正�D 柱棱�C 图视俯
则�a 为长棱的体方正若�心中的 DCBA 面底上是 O�中 1D1C1B1A�DCBA 体方正�31
�_____________是比之积体的们它则�3∶2∶1 是比之积面表的球个三若�21
�棱侧条________有台棱个一
的少最点顶�点顶个________有锥棱个一的少最数面�面个______有少至柱棱个一�11 题空填、二
� 3 3∶ 2 2∶1�3) 3 (∶3) 2 (∶31� 33r ∶ 32r ∶ 31r � 3 ∶ 2 ∶1�3r∶2r∶1r � 3 3∶ 2 2∶1�案答考参�21 �台棱三�锥棱三�柱棱三�是别分体何几的件条合符�析解 �3�4�5�案答考参�11 .D 选以所�体合组为且�圆为面底看图视三从�析解 D�01 题空填、二
652
21
2
(×π× �hS �2V
1 1
3
3
�4×2)
积体的库仓则�m 61 成变径直面底的库仓�一案方按果如�案答考参 )1(�解
3
61
2
(×π× �hS �1V
1 1
3
3
�02 �
�π
1h rπ 2
3
841 3 1
高等数学第一章课后习题答案(带解析)
第一章函数与极限第一节映射与函数一、填空题1.函数ln(2)y x =+的定义域为[1,)(2,1]+∞-- .2.设函数2(1)f x x x +=+,则=)(x f x x -2.3.设函数()f x 的定义域为[0,1],则(e )xf 的定义域为(,0]-∞.4.已知()sin f x x =,[]2()1f x x ϕ=-,则()x ϕ=2arcsin(1)x -,其定义域为5.设2,0,()e ,0,x x x f x x ⎧-≥=⎨<⎩()ln x x ϕ=,则复合函数[]()f x ϕ=2ln ,1,01x x x x ⎧-≥⎨<<⎩.6.设函数1,1,()0,1,x f x x ⎧≤⎪=⎨>⎪⎩则[]()f f x =1.7.函数(10)y x =-≤<二、单项选择题1.函数lnarcsin 23x xy x =+-的定义域为C .A.(,3)(3,2)-∞-- B.(0,3)C.[3,0)(2,3]- D.(,)-∞+∞2.设(1)f x -的定义域为[0,](0)a a >,则()f x 的定义域为B.A.[1,1]a +B.[1,1]a -- C.[1,1]a a -+ D.[1,1]a a -+3.函数11x y x -=+的反函数是D .A.11x y x -=+ B.11xy x-=+ C.11x y x +=- D.11x y x+=-4.设()f x 为奇函数,()x ϕ为偶函数,且[()]f x ϕ有意义,则[()]f x ϕ为B.A.奇函数B.偶函数C.非奇非偶函数D.以上均不正确三、解答题1.判断函数(ln y x =+的奇偶性,并求其反函数.解:因为()ln(ln(()f x x x f x -=-==-=-,所以()f x 是奇函数.由e yx =,e yx --=,得e e 2y y x --=,所以反函数为e e 2x xy --=2.设)(x f 满足c b a xcx bf x af ,,()1()(=-+均为常数,且)b a ≠,求)(x f .解:x cx bf x af =-+)1()()1(令t x =-1,则t x -=1,故t c t bf t af -=+-1)()1(.xcx bf x af -=+-∴1)()1(.(2)联立(1),(2)得到1(1)(22xbcx ac b a x f ---=.四、证明2()1xf x x =+在其定义域内有界.证明:,x R ∀∈取12M =,使得21()122x x f x M x x =≤==+,所以()f x 在其定义域R 内有界.第二节数列的极限一、单项选择题1.数列极限lim n n y A →∞=的几何意义是D .A.在点A 的某一邻域内部含有{}n y 中的无穷多个点B.在点A 的某一邻域外部含有{}n y 中的无穷多个点C.在点A 的任何一个邻域外部含有{}n y 中的无穷多个点D.在点A 的任何一个邻域外部至多含有{}n y 中的有限多个点nn n 632-∞→A.65-B.31 C.35 D.13.数列有界是数列收敛的C条件.A.充分B.充要C.必要D.两者没有关系二、利用数列极限的定义证明:1cos lim0n nn→∞+=.证明:对0ε∀>,要使1cos 1cos 20n n n n nε++-=≤<,只需2n ε>.0ε∀>,取2N ε⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,则当n N >时,就有1cos 0n n ε+-<成立,所以1cos lim0n nn→∞+=.第三节函数的极限一、单项选择题1.=+→x x x 1lim2A.A.32 B.1C.21 D.2.若函数()f x 在某点0x 极限存在,则C.A.()f x 在点0x 的函数值必存在且等于该点极限值B.()f x 在点0x 的函数值必存在,但不一定等于该点极限值C.()f x 在点0x 的函数值可以不存在D.若()f x 在点0x 的函数值存在,必等于该点极限值∞→32x x A.1B.21 C.0D.不存在4.极限0limx x x→=D .A.1B.1- C.0D.不存在二、利用函数极限的定义证明:236lim 53x x x x →--=-.证明:0ε∀>,要使26533x x x x ε---=-<-,只需取δε=,则当03x δ<-<时,就有26533x x x x ε---=-<-成立,所以236lim 53x x x x →--=-.第四节无穷小与无穷大一、单项选择题1.下列命题正确的是C.A.无穷小量的倒数是无穷大量B.无穷小量是绝对值很小很小的数C.无穷小量是以零为极限的变量D.无界变量一定是无穷大量2.下列变量在给定的变化过程中为无穷小量的是C.A.1sin(0)x x→ B.1e (0)xx →C.2ln(1)(0)x x +→ D.21(1)1x x x -→-3.下列命题正确的是D.A.两个无穷小的商仍然是无穷小B.两个无穷大的商仍然是无穷大C.112--x x 是1→x 时的无穷小D.1-x 是1→x 时的无穷小4.(附加题)设数列{}n x 与{}n y 满足lim 0n n n x y →∞=,则下列命题正确的是B.A.若{}n x 发散,则{}n y 发散B.若1n x ⎧⎫⎨⎩⎭为无穷小,则{}n y 必为无穷小C.若{}n x 无界,则{}n y 必有界 D.若{}n x 有界,则{}n y 必为无穷小提示:已知n n x y 为无穷小,当1n x 为无穷小时,必有1()n n n ny x y x =⋅为无穷小;否A,例n x n =发散,21n y n=收敛;否C,例1(1),1(1)n n n n x n y n ⎡⎤⎡⎤=+-⋅=--⋅⎣⎦⎣⎦均无界;否D,例21n x n=有界,n y n =非无穷小.第五节极限运算法则一、填空题1.21lim2x x x x →+=++12. 2.121lim1x x x →+=-∞.3.22121lim1x x x x →-+=-0.4.212lim3n n n →∞+++=+ 12.5.若232lim43x x x kx →-+=-,则常数k =3-.提示:由已知,得23lim(2)0x x x k →-+=,3k ∴=-.6.设213lim 112x a x x x →⎛⎫-=⎪--⎝⎭,则常数a =2.提示:由已知,222113lim ,lim()012x x a x x a x x x →→--=∴--=-,从而2a =.7.e 1lim e 1n nn →∞-=+1.提示:11e 1e lim lim 11e 11en n n n n n→∞→∞--==++8.=-+++∞→)2324(lim 2x x x x 21.9.11021lim 21xx x-→-=+-1,1121lim 21xx x+→-=+1,所以11021lim21xx x →-+不存在.提示:11lim 20,lim 2x xx x -+→→==+∞10.已知21sin ,0()1,0x x x f x x x ⎧<⎪⎪=>⎪⎩,则0lim ()x f x →=0.二、计算题1.220()lim h x h x h→+-解:1.2222220000()22limlim lim lim(2)2h h h h x h x x xh h x xh h x h x h h h →→→→+-++-+===+=.2.231lim (2sin )x x x x x→∞-++解:因为2332111lim lim 011x x x x x x x x→∞→∞--==++,而2sin x +为有界函数,所以根据无穷小量与有界函数的乘积仍为无穷小量,知231lim (2sin )0x x x x x→∞-+=+.3.322232lim 6x x x x x x →-++--解:32222232(1)(2)(1)2lim lim lim 6(3)(2)35x x x x x x x x x x x x x x x x →-→-→-+++++===----+-.4.21lim1x x →-解:211lim1x x x →→=-1x →=14x →=.5.lim x →+∞解:lim x →+∞=limxlimlimx x ==1=-.6.求)1111(lim 31xx x ---→.解:原式32112lim x x x x --+=→)1)(1()2)(1(lim21x x x x x x ++-+-=→112lim21-=+++-=→x x x x .第六节极限存在准则两个重要极限一、填空题1.0sin lim x x x →=1;sin lim x xx→∞=0.提示:0sin lim1x x x →=;sin 1lim lim sin 0x x x x x x →∞→∞=⋅=.2.0sin limsin x x x x x →-=+0;sin lim sin x x xx x→∞-=+1.提示:00sin 1sin lim lim 0sin sin 1x x x x x x x x x x →→--==++;11sin sin lim lim 11sin 1sin x x xx x x x x xx→∞→∞-⋅-==++⋅.3.1lim 1kxx x →∞⎛⎫-= ⎪⎝⎭e k-(k 为正整数).提示:.()11lim 1lim 1e kxx k k x x x x ---→∞→∞⎛⎫⎛⎫-=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.4.10lim 12xx x →⎛⎫-= ⎪⎝⎭12e-.提示:11221200lim 1lim 1e22xxx x x x ---→→⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎢⎥-=-= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦.二、计算题1.30tan sin limx x xx →-解:3200tan sin sin 1cos lim lim cos x x x x x x x x x x →→--=⋅2220002sin sinsin 1122lim lim lim 222x x x x x x x x x →→→⎛⎫ ⎪=⋅== ⎪ ⎪⎝⎭. 2.011limsin x x→解:000011limlim lim lim sin sin sin 2x x x x x x x x x →→→→-=⋅.3.0x →解:原式2220002sin 1sin cos 1cos 2lim 6lim 6lim 311cos sin 32x x x x x x x x x x x x x →→→---====-⋅.4.lim n →∞⎛⎫+解:<++<,又1,1n n n n ====,所以根据夹逼准则知,lim 1n →∞⎛⎫+++=⎪⎭.第七节无穷小的比较一、填空题1.当0x →时,sin 3x 是2x 的低阶无穷小;2sin x x +是x 的等价(或同阶)无穷小;1cos sin x x -+是2x 的低阶无穷小;cos 1x -是2arcsin x 的同阶无穷小;1(1)1nx +-是x n的等价(或同阶)无穷小;32x x -是22x x -的高阶无穷小.提示:222000sin 32sin 1cos sin lim,lim 2,lim,x x x xx x x xx xx →→→+-+=∞==∞13222000cos 11(1)1lim ,lim 1,lim 0arcsin 22nx x x x x x x x x x x n→→→-+--=-==-.2.已知0x →时,()12311ax+-与cos 1x -为等价无穷小,则常数a =32-.提示:12230021(1)1233lim lim 1,1cos 1322x x axax a a x x →→+-==-==---.二、计算题1.21tan 1limx x x →-解:2000tan 1tan 1122lim lim lim 2x x x x xx x x x →→→--===--.2.2220(sec 1)lim3sin x x x x →-解:22222222240002(sec 1)(1cos )1lim lim lim3sin 3cos 312x x x x x x x x x x x x →→→⎛⎫ ⎪--⎝⎭===⋅⋅.3.0tan 2tan lim3sin sin 2x x x x x→--解:000sin 2sin sin tan 2tan cos 2cos cos 2cos lim lim lim 13sin sin 23sin sin 2sin (32cos )x x x x x xx xx x x x x x x x x x →→→--⋅===---.4.20sin cos 1limsin 3x x x x x →+--解:200sin cos 11limlim sin 333x x x x x x x x →→+-==-.第八节函数的连续性与间断点一、填空题1.设2,0()sin ,0a bx x f x bx x x⎧+≤⎪=⎨>⎪⎩在0x =处连续,则常数,a b 应满足的关系为a b =.提示:()2(0)lim (0)x f a bxa f --→=+==,0sin (0)lim x bxf b x-+→==.2.设0()1,0ln(1),0x f x x bx x x <=-=⎨⎪+⎪->⎪⎩在0x =处连续,则常数a =22,b =1.提示:0(0)lim lim lim x x x axf x ----→→→===,(0)1f =-,00ln(1)(0)lim lim x x bx bxf b x x--+→→+=-=-=-.3.()sin xf x x=的可去间断点为0x =;221()32x f x x x -=-+的无穷间断点为2x =.4.若函数e ()(1)x af x x x -=-有无穷间断点0x =及可去间断点1x =,则常数a =e .提示:由已知,1e lim (1)x x a x x →--存在,所以1lim(e )0xx a →-=,从而e a =.二、单项选择题1.0x =是1()sin f x x x=的A .A.可去间断点B.跳跃间断点C.无穷间断点D.振荡间断点提示:01lim ()lim sin0x x f x x x→→==2.函数21,0(),012,12x x f x x x x x ⎧-<⎪=≤≤⎨⎪-<≤⎩D.A.在0,1x x ==处都间断B.在0,1x x ==处都连续C.在0x =处连续,1x =处间断D.在0x =处间断,1x =处连续提示:(0)1,(0)0(0)f f f -+=-==;(1)(1)1,(1)1f f f -+===.3.设函数42,0(),0x f x xk x ≠=⎨⎪=⎩在0x =处连续,则k =B .A.4B.14C.2D.12提示:021lim ()limlim ,(0)4x x x f x f k x →→→===.4.函数111122,0()221,0x x x x x f x x --⎧-⎪≠⎪=⎨+⎪=⎪⎩在0x =处B .A.左连续B.右连续C.左右均不连续D.连续提示:110lim 20,lim 2xxx x -+→→==+∞,从而(0)1(0),(0)1(0)f f f f -+=-≠==.三、讨论函数11e ,0()ln(1),10x x f x x x -⎧⎪>=⎨⎪+-<≤⎩在0x =处的连续性.解:111(0)lim ln(1)0(0),(0)lim ee x x xf x f f -+-+--→→=+====,所以()f x 在0x =处不连续,且0x =是第一类跳跃型间断点.四、若2,0()0e (sin cos ),x x a xf x x x x +≤⎧=⎨>+⎩在-∞(,)∞+内连续,求a .解:由于)(x f 在0=x 处连续,所以)0()0()0(f f f ==-+.(0)lim ()lim e (sin cos )1x x x f f x x x +++→→==+=,a a x x f f x x =+==--→→-)2(lim )(lim )0(0,a f =)0(.故1=a .五、设()f x 在(,)-∞+∞内有定义,且lim ()x f x a →∞=,1,0()0,0f x g x x x ⎧⎛⎫≠⎪ ⎪=⎝⎭⎨⎪=⎩.试讨论()g x 在0x =处的连续性.解:()0011lim ()lim lim 令x x t t x g x f f t a x →→→∞=⎛⎫== ⎪⎝⎭,(0)0g =,所以当0a =时,()g x 在0x =处连续,当0a ≠时,()g x 在0x =处间断.第九节连续函数的运算与初等函数的连续性一、填空题1.设,0()1,0a x x f x x x +≤⎧=>⎩在(,)-∞+∞内连续,则常数a =12.2.设22,1()1,1x bx x f x x a x ⎧++≠⎪=-⎨⎪=⎩在(,)-∞+∞处连续,则常数a =1,b =-3.提示:由题意知,1lim ()(1)x f x f a →==,则212lim1x x bx a x→++=-21lim(2)0x x bx →∴++=,则3b =-,进而1a =.3.211lim cos1x x x →-=-cos 2. 4.()2cot 2lim 1tan xx x→+=e .5.21lim 1xx x x →∞-⎛⎫= ⎪+⎝⎭4e-.提示:41122412lim lim 1e 11xx x xx x x x x -++--→∞→∞⎡⎤-⎛⎫⎛⎫⎢⎥=-= ⎪ ⎪⎢⎥++⎝⎭⎝⎭⎣⎦.6.已知lim 82xx x a x a →∞+⎛⎫= ⎪-⎝⎭,则常数a =ln 2.提示:332233lim lim 1e 822x a x x axx a x aax a a x a x a →∞→∞--⎡⎤+⎛⎫⎛⎫⎢⎥=+== ⎪ ⎪⎢⎥--⎝⎭⎝⎭⎣⎦,所以3ln 8,ln 2a a ==.7.203sin (1)cos lim (1cos )x x x x x →++=+12.8.0x →=12.提示:原式limx→=0x →=22012limsin 222x x x x x →⋅==⋅.9.函数21()23f x x x =--的连续区间是(,1),(1,3),(3,)-∞--+∞.二、单项选择题1.当1→x 时,函数1211e 1x x x ---的极限等于D .A.2B.0C.∞D.不存在但不为∞2.设()f x 在2x =连续,(2)3f =,则2214lim ()24x f x x x →⎛⎫-=⎪--⎝⎭D .A.0B.2C.3D.34提示:22222142113lim ()lim ()lim ()(2)244244x x x x f x f x f x f x x x x →→→-⎛⎫-====⎪---+⎝⎭.三、讨论11()1exxf x -=-的连续性,若有间断点,指出其类型.解:()f x 为初等函数,故在其定义区间(,0),(0,1),(1,)-∞+∞内均连续,在其无定义点0,1x x ==间断.据011lim ()lim1ex x x xf x →→-==∞-,知0x =为第二类无穷间断点;据11111111lim ()lim 0,lim ()lim 11e1exx x x x x xxf x f x --++→→→→--====--,知1x =为第一类跳跃间断点.第十节闭区间上连续函数的性质一、单项选择题1.方程sin 2x x +=有实根的区间为A.A.π,32⎛⎫⎪⎝⎭B.π0,6⎛⎫ ⎪⎝⎭C.ππ,64⎛⎫⎪⎝⎭D.ππ,42⎛⎫⎪⎝⎭提示:令()sin 2f x x x =+-,分别在各个对应的闭区间上验证零点定理是否成立即可.2.方程(1)(2)(3)(1)(2)(4)(1)(3)(4)x x x x x x x x x ---+---+---(2)(3)(4)0x x x +---=有D 个实根.A.0B.1C.2D.3提示:令()(1)(2)(3)(1)(2)(4)(1)(3)(4)f x x x x x x x x x x =---+---+---(2)(3)(4)x x x +---,又(1)0,(2)0,(3)0,(4)0f f f f <><>,则由零点定理知,方程在(1,2),(2,3),(3,4)分别至少存在一个根;又()f x 是三次多项式,则方程至多有三个根,综上可知方程恰好有三个根.二、证明题1.证明方程e 2xx -=在区间(0,2)内至少有一实根.证明:令()e 2xf x x =--,则()f x 在[0,2]上连续,且2(0)10,(2)e 40f f =-<=->,根据零点定理,至少存在一点(0,2)ξ∈,使()0f ξ=,所以方程()0f x =,即e 2xx -=在区间(0,2)内至少有一实根.2.设()f x 在[,]a b 上连续,且(),()f a a f b b <>.证明至少存在一点(,)a b ξ∈,使()f ξξ=.证明:令()()F x f x x =-,则()F x 在[,]a b 上连续,且()()0F a f a a =-<,()()0F b f b b =->,根据零点定理,至少存在一点(,)a b ξ∈,使()0F ξ=,即()f ξξ=.3.附加题设()f x 在[,)a +∞上连续,lim ()0x f x →+∞=.证明()f x 在[,)a +∞上有界.证明:由lim ()0x f x →+∞=,对10,X a ε=>∃>,当x X >时,有()()01f x f x ε=-<=,即()f x 在(,)X +∞上有界;又()f x 在[,]a X 上连续,故()f x 在[,]a X 上有界,所以存在10,M >使[]1(),,f x M x a X ≤∀∈,取{}1max 1,M M =,则对[],x a ∀∈+∞()f x M <,即()f x 在[,)a +∞上有界.第一章自测题一、填空题(每小题3分,共18分)1.()03limsin tan ln 12x x x x →=-+14-.提示:()20003331lim lim lim 4sin tan tan (cos 1)222ln 12x x x xx x x x x x x x →→→-⋅===---+.2.2131lim2x x x →-=+-26-.提示:21lim26x x x x →→==-+-.3.已知212lim31x x ax bx →-++=+,其中b a ,为常数,则a =7,b =5.4.若()2sin 2e 1,0,0ax x x f x xa x ⎧+-≠⎪=⎨⎪=⎩在()+∞∞-,上连续,则a =-2.提示:由题意知,20sin 2e 1lim ax x x x →+-20sin 2e 1lim 22ax x x a a x x →⎛⎫-=+=+= ⎪⎝⎭,从而2a =-.5.曲线21()43x f x x x -=-+的水平渐近线是0y =,铅直渐近线是3x =.二、单项选择题(每小题3分,共18分)1.“对任意给定的()1,0∈ε,总存在整数N ,当N n ≥时,恒有ε2≤-a x n ”是数列{}n x 收敛于a 的C.A.充分条件但非必要条件B.必要条件但非充分条件C.充分必要条件D.既非充分也非必要条件2.设()2,02,0x x g x x x -≤⎧=⎨+>⎩,()2,0,0x x f x x x ⎧<=⎨-≥⎩则()g f x =⎡⎤⎣⎦D .A.22,02,0x x x x ⎧+<⎨-≥⎩ B.22,02,0x x x x ⎧-<⎨+≥⎩ C.22,02,0x x x x ⎧-<⎨-≥⎩ D.22,02,0x x x x ⎧+<⎨+≥⎩3.下列各式中正确的是D.A.01lim 1exx x +→⎛⎫-= ⎪⎝⎭B.01lim 1e xx x +→⎛⎫+= ⎪⎝⎭C.1lim 1e xx x →∞⎛⎫-=- ⎪⎝⎭D.11lim 1e xx x --→∞⎛⎫+= ⎪⎝⎭4.设0→x 时,tan e 1x-与n x 是等价无穷小,则正整数n =A.A.1B.2C.3D.4提示:由题意知,当0→x 时,tan e 1tan xx x - 从而n 取1.5.曲线221e 1ex x y --+=-D .A.没有渐近线B.仅有水平渐近线C.仅有铅直渐近线D.既有水平渐近线又有铅直渐近线6.下列函数在给定区间上无界的是C.A.1sin ,(0,1]x x x ∈ B.1sin ,(0,)x x x∈+∞C.11sin ,(0,1]x x x∈ D.1sin ,(0,)x x x∈+∞三、计算题(每小题7分,共49分)1.2x →解:2222(1)(2)(413)(1)(413)9limlim 4(2)42x x x x x x x →→→+-+===-.2.()21ln(1)lim cos x x x +→解:()()2211ln(1)ln(1)0limcos lim 1cos 1x x x x x x ++→→=+-222001cos 112limlim ln(1)2eeex x x x x x →→---+===.3.()1lim123nnnn →∞++解:()1312333,31233n n n nnnn<++<⋅∴<++<⋅Q1n =,()1lim 1233nnnn →∞∴++=.4.21sinlimx x x解:2111sinsin sinlim lim limlim 112x x x x x x x x x x→+∞→+∞→+∞→+∞=⋅⋅.5.设函数()()1,0≠>=a a a x f x ,求()()()21lim ln 12n f f f n n →∞⎡⎤⎣⎦ .解:()()()()()()22ln 1ln 2ln 1limln 12lim n n f f f n f f f n n n →∞→∞+++=⎡⎤⎣⎦L L ()()222ln 12ln ln limlim22n n n n a n aan n →∞→∞++++===L .6.1402e sin lim 1e xx x x x →⎛⎫+ ⎪+ ⎪ ⎪+⎝⎭解:1144002e sin 2e sin 2lim lim 1111e 1e x x x x x x x x x x --→→⎛⎫⎛⎫++ ⎪ +=-=-= ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭,11114444000e 2e 12e sin 2e sin sin lim lim lim 1e 1e e e 1x x x xx x x x x x x x x x x x x +++-→→→-⎛⎫⎛⎫+ ⎪⎛⎫⎛⎫ ⎪++⎝⎭ ⎪ ⎪ ⎪+=+=+ ⎪ ⎪ ⎪⎛⎫ ⎪ ⎪++ ⎪+⎝⎭⎝⎭ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭301lim 1e xx +-→=+=,所以,原式1=.7.已知(lim 1x x →-∞=,求,.a b解:左边22(1)lim limlim x x x x a x b x →-∞→-∞⎡⎤--+⎢==,右边1=,故[]lim (1)1x a x b →-∞--=+,则1,2a b ==-.四、讨论函数,0()(0,0,1,1)0,0x xa b x f x a b a b x x ⎧-≠⎪=>>≠≠⎨⎪=⎩在0x =处的连续性,若不连续,指出该间断点的类型.(本题8分)解:当a b =时,()0f x ≡,此时()f x 在0x =处连续;当a b ≠时,000011lim ()lim lim lim ln (0)0x x x x x x x x a b a b af x f x x x b→→→→---==-=≠=,故()f x 在0x =处不连续,所以0x =为()f x 得第一类(可去)间断点.五、附加题设()f x 在[0,1]上连续,且(0)(1)f f =.证明:一定存在一点10,2ξ⎡⎤∈⎢⎣⎦,使得1()2f f ξξ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.(本题7分)证明:设1()()2F x f x f x ⎛⎫=-+⎪⎝⎭,显然()F x 在10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上连续,而1(0)(0)2F f f ⎛⎫=-⎪⎝⎭,()()11110222F f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝⎭,211(0)(0)022F F f f ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=--≤ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,若1(0)02F F ⎛⎫= ⎪⎝⎭,即(0)0F =或102F ⎛⎫= ⎪⎝⎭时,此时取0ξ=或12ξ=即可;若1(0)02F F ⎛⎫< ⎪⎝⎭时,由零点定理知:一定存在一点10,2ξ⎡⎤∈⎢⎣⎦,使()0Fξ=,即1()2f fξξ⎛⎫=+⎪⎝⎭.。
高等数学第六版课后习题及答案 第一章第二节
高等数学第六版课后习题及答案 第一章第二节 习题1-21. 观察一般项x n 如下的数列{x n }的变化趋势, 写出它们的极限:(1)n n x 21=; 解 当n →∞时, nn x 21=→0, 021lim =∞→n n . (2)nx n n 1)1(-=; 解 当n →∞时, n x n n 1)1(-=→0, 01)1(lim =-∞→nn n . (3)212nx n +=; 解 当n →∞时, 212n x n +=→2, 2)12(lim 2=+∞→n n . (4)11+-=n n x n ; 解 当n →∞时, 12111+-=+-=n n n x n →0, 111lim =+-∞→n n n . (5) x n =n (-1)n.解 当n →∞时, x n =n (-1)n 没有极限. 2. 设数列{x n }的一般项nn x n 2cos π=. 问n n x ∞→lim =? 求出N , 使当n >N 时, x n 与其极限之差的绝对值小于正数ε , 当ε =0.001时, 求出数N . 解 0lim =∞→n n x . n n n x n 1|2cos ||0|≤=-π. ∀ε >0, 要使|x n -0|<ε , 只要ε<n 1, 也就是ε1>n . 取]1[ε=N , 则∀n >N , 有|x n -0|<ε .当ε =0.001时, ]1[ε=N =1000. 3. 根据数列极限的定义证明:(1)01lim 2=∞→nn ; 分析 要使ε<=-221|01|n n , 只须ε12>n , 即ε1>n . 证明 因为∀ε>0, ∃]1[ε=N , 当n >N 时, 有ε<-|01|2n , 所以01lim 2=∞→n n . (2)231213lim =++∞→n n n ; 分析 要使ε<<+=-++n n n n 41)12(21|231213|, 只须ε<n41, 即ε41>n . 证明 因为∀ε>0, ∃]41[ε=N , 当n >N 时, 有ε<-++|231213|n n , 所以231213lim =++∞→n n n . (3)1lim 22=+∞→na n n ; 分析 要使ε<<++=-+=-+na n a n n a n n a n n a n 22222222)(|1|, 只须ε2a n >. 证明 因为∀ε>0, ∃][2εa N =, 当∀n >N 时, 有ε<-+|1|22n a n , 所以1lim 22=+∞→na n n . (4)19 999.0lim =⋅⋅⋅∞→个n n . 分析 要使|0.99 ⋅ ⋅ ⋅ 9-1|ε<=-1101n , 只须1101-n <ε , 即ε1lg 1+>n . 证明 因为∀ε>0, ∃]1lg 1[ε+=N , 当∀n >N 时, 有|0.99 ⋅ ⋅ ⋅ 9-1|<ε , 所以19 999.0lim =⋅⋅⋅∞→个n n . 4. a u n n =∞→lim , 证明||||lim a u n n =∞→. 并举例说明: 如果数列{|x n |}有极限, 但数列{x n }未必有极限.证明 因为a u n n =∞→lim , 所以∀ε>0, ∃N ∈N , 当n >N 时, 有ε<-||a u n , 从而 ||u n |-|a ||≤|u n -a |<ε .这就证明了||||lim a u n n =∞→. 数列{|x n |}有极限, 但数列{x n }未必有极限. 例如1|)1(|lim =-∞→n n , 但n n )1(lim -∞→不存在.5. 设数列{x n }有界, 又0lim =∞→n n y , 证明: 0lim =∞→n n n y x . 证明 因为数列{x n }有界, 所以存在M , 使∀n ∈Z , 有|x n |≤M . 又0lim =∞→n n y , 所以∀ε>0, ∃N ∈N , 当n >N 时, 有M y n ε<||. 从而当n >N 时, 有 εε=⋅<≤=-M M y M y x y x n n n n n |||||0|, 所以0lim =∞→n n n y x .6. 对于数列{x n }, 若x 2k -1→a (k →∞), x 2k →a (k →∞), 证明: x n →a (n →∞).证明 因为x 2k -1→a (k →∞), x 2k →a (k →∞), 所以∀ε>0, ∃K 1, 当2k -1>2K 1-1时, 有| x 2k -1-a |<ε ; ∃K 2, 当2k >2K 2时, 有|x 2k -a |<ε . 取N =max{2K 1-1, 2K 2}, 只要n >N , 就有|x n -a |<ε . 因此x n →a (n →∞).。
大一高数1-9的习题答案
大一高数1-9的习题答案大一高数1-9的习题答案大一高数是大学数学的基础课程之一,对于理工科学生来说是非常重要的一门课程。
在学习过程中,习题是帮助我们巩固知识、提高能力的重要工具。
下面我将为大家提供大一高数1-9章节的习题答案,希望能对大家的学习有所帮助。
第一章:极限与连续1. 求以下极限:a) lim(x→2) (x^2 - 4) / (x - 2)答案:2b) lim(x→1) (x^2 - 1) / (x - 1)答案:2c) lim(x→0) sinx / x答案:12. 判断以下函数在给定点是否连续:a) f(x) = x^2 + 3x - 2, x = 2答案:连续b) f(x) = 1 / x, x = 0答案:不连续第二章:导数与微分1. 求以下函数的导数:a) f(x) = 3x^2 - 2x + 1答案:f'(x) = 6x - 2b) f(x) = sinx + cosx答案:f'(x) = cosx - sinxc) f(x) = e^x + ln(x)答案:f'(x) = e^x + 1 / x2. 求以下函数的微分:a) f(x) = 2x^3 - 5x^2 + 3x - 1答案:df(x) = (6x^2 - 10x + 3)dx b) f(x) = √x + ln(x)答案:df(x) = (1 / (2√x) + 1 / x)dx 第三章:定积分1. 求以下定积分:a) ∫(0 to 1) x^2 dx答案:1 / 3b) ∫(1 to 2) 2x dx答案:3c) ∫(0 to π) sinx dx答案:22. 求以下定积分:a) ∫(0 to 1) (x^3 + 2x^2 + x) dx 答案:7 / 12b) ∫(1 to 2) (2x^2 + 3x + 1) dx答案:19 / 3第四章:不定积分1. 求以下函数的不定积分:a) ∫(3x^2 - 2x + 1) dx答案:x^3 - x^2 + x + Cb) ∫(2sinx + cosx) dx答案:-2cosx + sinx + C2. 求以下函数的不定积分:a) ∫(2x^3 + 3x^2 + x) dx答案:(1 / 2)x^4 + x^3 + (1 / 2)x^2 + C b) ∫(e^x + 1 / x) dx答案:e^x + ln|x| + C第五章:级数1. 判断以下级数是否收敛:a) ∑(n = 1 to ∞) (1 / n^2)答案:收敛b) ∑(n = 1 to ∞) (1 / n)答案:发散2. 判断以下级数是否收敛:a) ∑(n = 1 to ∞) (1 / 2^n)答案:收敛b) ∑(n = 1 to ∞) (n / 2^n)答案:收敛第六章:多元函数微分学1. 求以下函数的偏导数:a) f(x, y) = x^2 + 2xy + y^2答案:∂f / ∂x = 2x + 2y, ∂f / ∂y = 2x + 2yb) f(x, y) = sinx + cosy答案:∂f / ∂x = cosx, ∂f / ∂y = -siny2. 求以下函数的全微分:a) f(x, y) = x^3 + 2xy^2答案:df = (3x^2 + 2y^2)dx + (4xy)dyb) f(x, y) = e^x + ln(y)答案:df = e^xdx + (1 / y)dy第七章:多元函数积分学1. 求以下二重积分:a) ∬(D) x^2 dA, D为单位圆盘答案:π / 3b) ∬(D) y dA, D为正方形区域,顶点为(0, 0), (1, 0), (0, 1), (1, 1) 答案:12. 求以下二重积分:a) ∬(D) (x + y) dA, D为上半平面答案:无穷大b) ∬(D) (2x + 3y) dA, D为单位正方形答案:5 / 2第八章:无穷级数1. 判断以下级数是否收敛:a) ∑(n = 1 to ∞) (1 / n^3)答案:收敛b) ∑(n = 1 to ∞) (1 / 2^n)答案:收敛2. 判断以下级数是否收敛:a) ∑(n = 1 to ∞) (n / 2^n)答案:收敛b) ∑(n = 1 to ∞) (n^2 / 2^n)答案:收敛第九章:常微分方程1. 求以下常微分方程的通解:a) dy / dx = x^2答案:y = (1 / 3)x^3 + Cb) dy / dx = 2x + 1答案:y = x^2 + x + C2. 求以下常微分方程的特解:a) dy / dx = y^2, y(0) = 1答案:y = 1 / (1 - x)b) dy / dx = 2x, y(0) = 3答案:y = x^2 + 3以上是大一高数1-9章节的习题答案,希望能对大家的学习有所帮助。
考研高数第一章测试题及答案
考研高数第一章测试题及答案### 考研高数第一章测试题及答案#### 一、选择题(每题4分,共40分)1. 设函数\( f(x) = x^2 - 4x + 3 \),求导后得到的导数为:- A. \( 2x - 4 \)- B. \( x^2 - 4 \)- C. \( 2x + 3 \)- D. \( x - 3 \)2. 以下哪个选项是函数\( y = \sin(x) \)的原函数:- A. \( -\cos(x) \)- B. \( \cos(x) + C \)- C. \( \ln|\sec(x) + \tan(x)| + C \)- D. \( \ln|\sec(x)| + C \)3. 已知\( \lim_{x \to 0} \frac{\sin(x)}{x} = 1 \),求\( \lim_{x \to 0} \frac{\sin(2x)}{x} \)的值:- A. \( 1 \)- B. \( 2 \)- C. \( 4 \)- D. \( 8 \)4. 函数\( g(x) = \frac{1}{x} \)在点\( x = 2 \)处的切线斜率是: - A. \( -\frac{1}{2} \)- B. \( -\frac{1}{4} \)- C. \( \frac{1}{2} \)- D. \( \frac{1}{4} \)5. 已知\( \int_0^1 x^2 dx \)的值为:- A. \( \frac{1}{3} \)- B. \( \frac{1}{4} \)- C. \( \frac{1}{2} \)- D. \( \frac{1}{6} \)#### 二、填空题(每题5分,共30分)6. 函数\( h(x) = 2x^3 - 5x^2 + 7 \)的二阶导数是:________。
7. 利用定积分的性质,求\( \int_1^3 (2x + 1) dx \)的值是:________。
高等数学测试题及答案1-9章全
高等数学测试题及答案1-9章全第1章自测题一、 选择题1. 若函数()f x 在点0x 处的极限存在,则( ) A ()f x 在点0x 处的函数值必存在,并且等于极限值; B ()f x 在点0x 处的函数值必存在,但不一定等于极限值; C ()f x 在点0x 处的函数值可以不存在; D 如果0()f x 存在的话,一定等于极限值 . 答案: C .提示:根据极限的定义.2.下列函数中,在点2x =处连续的是( ) .A ln(2)x -; B 22x -; C 242x y x -=-; D答案: B .提示:A 与C 在2x =处无意义,D 在2x =处左连续.3.函数53sin ln x y = 的复合过程是( )A x w w v v u u y sin ,,ln ,35====B x u u y sin ln ,53== ;C x u u y sin ,ln 53== ;D x v v u u y sin ,ln ,5=== . 答案:A .4.设,0(),0x e x f x a x x ⎧<⎪=⎨+⎪⎩≥ ,要使()f x 在0x =处连续,则a =( )A 2 ; B 1 ; C 0 ; D -1 .答案: B .提示:0lim ()lim e e 1x x x f x --→→===,00lim ()lim()x x f x a x a ++→→=+=. 二、填空题5. 函数()34f x x =-的反函数是 . 答案:43x y +=.提示:反表示为43y x +=.6. 函数y 的复合过程是 .答案:2ln ,,cos y u v v t t x ====.7. 若2()f x x =, ()x g x e =,则[()]f g x = ,[()]g f x = .答案: 22[()](e )e x x f g x ==,2[()]x g f x e =. 8. 函数1()ln(2)f x x =-的连续区间为 .答案:(2,3)和(3,)+∞. 提示:20x ->且ln 20x -≠.三、 解答题9.设函数ln ,01()1,122x x f x x x x ⎧<⎪=-<⎨⎪>⎩≤≤ ,(1) 求()f x 的定义域;(2) 作出函数图像;(3) 讨论()f x 在1x =及2x =处的连续性 .解 (1) 函数()f x 的定义域为(0,)+∞. (2) 函数图像为第1题图(3) 观察图像知,函数()f x 在1x =处连续,在2x =处不连续性.10.指出函数2πsin (3)4y x =-是有哪些简单函数复合而成的.解 2π,sin ,34y u u v v x ===-.11.计算下列各极限:(1) 22125lim 1x x x x →-+++ ; (2)221241lim 232x x x x →-+-; (3) 32lim(2)x x x →- ;(4)224lim 2x x x →--+;(5) 221lim()x x x→∞- ;(6)2241lim 232x x x x →∞-+-.解 (1) 22125125lim2111x x x x →-++-+==++; (2)2211122241(21)(21)214lim lim lim (21)(2)25232x x x x x x x x x x x x →→→--++===-+++-;(3) 33222lim(2)lim 2lim 484x x x x x x x →→→-=-=-=- ;(4)22224(2)(2)lim lim lim (2)422x x x x x x x x x →-→-→---+==-=-++;(5) 222121lim()lim lim 000x x x x x xx →∞→∞→∞-=-==-= ;(6)22221441limlim 2322322x x x x x x x x→∞→∞--==+-+-.12. 利用高级计算器计算下列各极限:(1)2lim sinx x x→∞ ; (2)3x → ;(3)lim x →+∞ (4)21lim()xx x x→∞+.解(1)2lim sin2x x x→∞= ; (2)314x →=; (3)x →∞=0; (4)221lim()e xx x x→∞+=.四、应用题1.若某厂每天生产某种产品60件的成本为300元,生产80件的成本为340元.求这种产品的线性成本函数,并求每天固定成本和生产一件产品的可变成本为多少?解 300602(),,()180234080180a b a C Q aQ b C Q Q a b b =+=⎧⎧=+⇒⇒∴=+⎨⎨=+=⎩⎩; 固定成本为180元,一件产品的变动成本为2元.2.甲向乙购买一套价值300万元的房子,乙提出三种付款方式:(1)全部付现款,可以优惠10万元;(2)先首付100万元,余款每隔一年付40万元,但每次付款必须加还40万元产生的利息(按年利率5%计算),5年后还清;(3)先首付200万元,一年后付余款100万元,但必须加还100万元的利息(按年利率5%计算);分别计算这三种付款方式实际付款金额. 解 (1)300—10=290(万元);(2)234510040(15%)40(15%)40(15%)40(15%)40(15%)332.076513++++++++++=万元;(3)(3)200100(15%)305++=万元.第2章 自测题一、 选择题1.过曲线2y x x =-上M 点处切线斜率为1,M 点坐标为( ). A.()1,0;B.()1,1;C.()0,0;D.()0,1.答案: A .提示:切线斜率为211,1k x x =-==,0y =.2.设在0x =处可导,则0(2)(0)lim h f h f h→-=( ).A.0;B.2(0)f '-;C.(0)f ';D.2(0)f '.答案: D .提示:00(2)(0)(02)(0)lim lim 22(0)2h h f h f f h f f h h→→-+-'=⋅=3.函数()f x 在点0x x =取得极大值,则必有( ). A.()00f x '=;B.()00f x '<;C ()00f x '=且()00f x =;D.()0f x '等于零或不存在.答案: D .提示:()0f x '等于零或不存在的点都是可能的极值点. 4.函数sin y x x =-在[]0,π上的最大值是( ).; B.0; C.π-; D.π. 答案: C. 提示:因为cos 10y x '=-≤,所以函数单调递减.最大值为()f ππ=-5.函数e arctan x y x =+在区间[]1,1-上( ). A.单调减少;B.单调增加;C.无最大值;D.无最小值.答案: B .提示:因为2101x y e x'=+>+. 6.d d yx=( ).C.D.答案: C .提示:0,y y ''==. 7. 设()211f x x =+ (0)x >,则()f x '=( ). A.21(1)x -+; B.21(1)x +;C.;. 答案: C .提示:()f x,所以y '= 8.设32,2t x te y t t -==+,则1t dydx =-=( ) A.2e -; B.2e -; C.2e; D.2e答案:C .提示:因为262ttdy t tdx e te--+=-,所以12t dy dx e =-= 9.设(),()y f u u x ϕ==,则dy =( )A.()f u dx ';B.()()f x x dx ϕ''C.()()f u x dx ϕ'';D.()()f u x du ϕ'' 答案: C .提示:根据复合函数求导法则. 二、填空题10.已知某商品的收益为375)(Q Q Q R -=,则其边际收益=')(Q R 解 2375)(Q Q R -='11.函数1x y e -=在2x =-处的切线斜率为 . 解 13222xx x k y e e -=-=-'==-=.12.曲线()21f x x =-在区间 上是单调增加函数. 解 ()2f x x '=-,所以在(,0)-∞上是单调增加函数. 13.如果2,0.01x x =∆=,则22()x d x == .解 2220.01()20.04x x x d x x x==∆==⋅∆=.14.函数x y xe -=在[]1,2-上的最大值为 .解 (1)x y e x -'=-,得驻点1x =,12(1),(1),(2)f f e f e e=-=-=,所以最大值为2(2)f e=.15.如果2sin 2y x =,则y '= . 解 2sin 2cos222sin 4y x x x '=⋅⋅=.16. 某需求曲线为1003000Q P =-+,则20P =时的需求弹性E = 解 202020()(100)21003000P P P P P E Q P Q P ==='=-=--=-+ . 17.已知ln 2y x =,则y ''= .解 211,y y x x'''==-.三、计算题18. 求下列函数的导数(1)(1y =+ (2)cos πy =+解y =解231(1)3y x -'=⋅+。
高一数学必修2第一章测试题及答案
第一章综合检测题时间120分钟,满分150分。
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的)1.如下图所示,观察四个几何体,其中判断正确的是( )A .①是棱台B .②是圆台C .③是棱锥D .④不是棱柱2.若一个三角形,采用斜二测画法作出其直观图,则其直观图的面积是原三角形面积的( ) A.12倍 B .2倍 C.24倍 D.22倍 3.(2012·湖南卷)某几何体的正视图和侧视图均如图1所示,则该几何体的俯视图不可能是( )4.已知某几何体的三视图如图所示,那么这个几何体是( )A .长方体B .圆柱C .四棱锥D .四棱台5.正方体的体积是64,则其表面积是( ) A .64 B .16 C .96D .无法确定6.圆锥的高扩大到原来的2倍,底面半径缩短到原来的12,则圆锥的体积( )A .缩小到原来的一半B .扩大到原来的2倍C .不变D .缩小到原来的167.三个球的半径之比为1:2:3,那么最大球的表面积是其余两个球的表面积之和的( )A.1倍B.2倍C.95倍 D.74倍8.(2011~2012·浙江龙岩一模)有一个几何体的三视图及其尺寸如下图(单位:cm),则该几何体的表面积为( )A.12πcm2B.15πcm2C.24πc m2D.36πcm29.圆台的一个底面周长是另一个底面周长的3倍,母线长为3,圆台的侧面积为84π,则圆台较小底面的半径为( )A.7 B.6C.5 D.310.如图所示是古希腊数学家阿基米德的墓碑文,墓碑上刻着一个圆柱,圆柱内有一个内切球,这个球的直径恰好与圆柱的高相等,相传这个图形表达了阿基米德最引以为自豪的发现.我们来重温这个伟大发现.圆柱的体积与球的体积之比和圆柱的表面积与球的表面积之比分别为( )A.32,1 B.23,1C.32,32D.23,3211.(2011-2012·广东惠州一模)某几何体的俯视图是如图所示的矩形,正视图(或称主视图)是一个底边长为8、高为5的等腰三角形,侧视图(或称左视图)是一个底边长为6、高为5的等腰三角形.则该几何体的体积为( )A.24 B.80C.64 D.24012.如果用表示1个立方体,用表示两个立方体叠加,用表示3个立方体叠加,那么图中由7个立方体摆成的几何体,从正前方观察,可画出平面图形是( )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.圆台的底半径为1和2,母线长为3,则此圆台的体积为________.14.(2011-2012·北京东城区高三第一学期期末检测)一个几何体的三视图如图所示,则这个几何体的体积为___________________.15.圆柱的侧面展开图是边长为6π和4π的矩形,则圆柱的表面积为________.16.(2011-2012·安徽皖南八校联考)一个几何体的三视图及其尺寸如下图所示,其中主视图是直角三角形,侧视图是半圆,俯视图是等腰三角形,则这个几何体的表面积是________.三、解答题(本大题共6个大题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分计算如图所示几何体的体积和表面积.18.(本题满分12分)圆柱的高是8cm,表面积是130πcm2,求它的底面圆半径和体积.19.(本题满分12分)如下图所示是一个空间几何体的三视图,计算其表面积和体积.20.(本题满分12分)如图所示,设计一个四棱锥形冷水塔塔顶,四棱锥的底面是正方形,侧面是全等的等腰三角形,已知底面边长为2m,高为7m,制造这个塔顶需要多少铁板?21.(本题满分12分)如下图,在底面半径为2、母线长为4的圆锥中内接一个高为3的圆柱,求圆柱的表面积.22.(本题满分12分)如图所示(单位:cm),四边形ABCD是直角梯形,求图中阴影部分绕AB旋转一周所成几何体的表面积和体积.详解答案1[答案] C[解析] 图①不是由棱锥截来的,所以①不是棱台;图②上、下两个面不平行,所以②不是圆台;图④前、后两个面平行,其他面是平行四边形,且每相邻两个四边形的公共边平行,所以④是棱柱;很明显③是棱锥.2[答案] C[解析] 设△ABC 的边AB 上的高为CD ,以D 为原点,DA 为x 轴建系,由斜二测画法规则作出直观图△A ′B ′C ′,则A ′B ′=AB ,C ′D ′=12CD .S △A ′B ′C ′=12A ′B ′·C ′D ′sin45°=24(12AB ·CD )=24S △ABC . 3[答案] D[解析] 本题是组合体的三视图问题,由几何体的正视图和侧视图均如图1所示知,原图下面图为圆柱或直四棱柱,上面是圆柱或直四棱柱或下底是直角的三棱柱,A ,B ,C 都可能是该几何体的俯视图,D 不可能是该几何体的俯视图,因为它的正视图上面应为如图的矩形.[点评] 本题主要考查空间几何体的三视图,考查空间想象能力.是近年高考中的热点题型. 4[答案] A 5[答案] C[解析] 由于正方体的体积是64,则其棱长为4,所以其表面积为6×42=96. 6[答案] A[解析] V =13π⎝ ⎛⎭⎪⎫12r 2×2h =16πr 2h ,故选A.[答案] C7[解析] 设最小球的半径为r ,则另两个球的半径分别为2r 、3r ,所以各球的表面积分别为4πr 2,16πr 2,36πr 2,所以36πr 24πr 2+16πr 2=95.8[答案] C[解析] 由三视图可知该几何体是圆锥,S 表=S 侧+S 底=πrl +πr 2=π×3×5+π×32=24π(cm 2),故选C. 9[答案] A[解析] 设圆台较小底面圆的半径为r ,由题意,另一底面圆的半径R =3r . ∴S 侧=π(r +R )l =π(r +3r )×3=84π,解得r =7. 10[答案] C[解析] 设球的半径为R ,则圆柱的底面半径为R ,高为2R ,∴V 圆柱=πR 2×2R =2πR 3,V 球=43πR 3.∴V 圆柱V 球=2πR 343πR 3=32, S 圆柱=2πR ×2R +2×πR 2=6πR 2,S 球=4πR 2. ∴S 圆柱S 球=6πR 24πR 2=32. 11[答案] B[解析] 该几何体的四棱锥,高等于5,底面是长、宽分别为8、6的矩形,则底面积S =6×8=48,则该几何体的体积V =13Sh =13×48×5=80.12[答案] B[解析] 画出该几何体的正视图为,其上层有两个立方体,下层中间有三个立方体,两侧各一个立方体,故B 项满足条件.13[答案] 1423π[解析] 圆台高h =32-2-12=22,∴体积V =π3(r 2+R 2+Rr )h =1423π.14[答案] 36[解析] 该几何体是底面是直角梯形的直四棱柱,如图所示,底面是梯形ABCD ,高h =6,则其体积V =Sh =⎣⎢⎡⎦⎥⎤122+4×2×6=36.[答案] 24π2+8π或24π2+18π15[解析] 圆柱的侧面积S 侧=6π×4π=24π2.(1)以边长为6π的边为轴时,4π为圆柱底面圆周长,所以2πr =4π,即r =2.所以S 底=4π,所以S 表=24π2+8π.(2)以4π所在边为轴时,6π为圆柱底面圆周长,所以2πr =6,即r =3.所以S 底=9π,所以S 表=24π2+18π.16[答案] 2(1+3)π+4 2[解析] 此几何体是半个圆锥,直观图如下图所示,先求出圆锥的侧面积S 圆锥侧=πrl =π×2×23=43π,S 底=π×22=4π,S △SAB =12×4×22=42,所以S 表=43π2+4π2+4 2=2(1+3)π+4 2.1718[解析] 设圆柱的底面圆半径为r cm ,∴S 圆柱表=2π·r ·8+2πr 2=130π.∴r =5(cm),即圆柱的底面圆半径为5cm.则圆柱的体积V =πr 2h =π×52×8=200π(cm 3). 1920[解析]如图所示,连接AC 和BD 交于O ,连接SO .作SP ⊥AB ,连接OP .在Rt △SOP 中,SO =7(m),OP =12BC =1(m),所以SP =22(m),则△SAB 的面积是12×2×22=22(m 2).所以四棱锥的侧面积是4×22=82(m 2),即制造这个塔顶需要82m 2铁板.21[解析] 设圆柱的底面半径为r ,高为h ′.圆锥的高h =42-22=23, 又∵h ′=3,∴h ′=12h .∴r 2=23-323,∴r =1.∴S 表面积=2S 底+S 侧=2πr 2+2πrh ′=2π+2π×3=2(1+3)π.22[解析] 由题意,知所成几何体的表面积等于圆台下底面积+圆台的侧面积+半球面面积.又S 半球面=12×4π×22=8π(cm 2),S 圆台侧=π(2+5)5-22+42=35π(cm 2), S 圆台下底=π×52=25π(cm 2),即该几何全的表面积为8π+35π+25π=68π(cm 2).又V 圆台=π3×(22+2×5+52)×4=52π(cm 3),V 半球=12×4π3×23=16π3(cm 3).所以该几何体的体积为V 圆台-V 半球=52π-16π3=140π3(cm 3).。
高等数学第一章参考答案(精华)
第一章参考答案习题1.11.(1)证:对0,(要使得33110nn ,考虑到311n n,只要1n,即1n)取1=[]+1N ,则当n N 时,有310n,故31lim0nn。
(2)证:2121131393n n n n,对0,(要使得212313n n ,只要1n 即可,即1n)取1=[]+1N ,则当nN 时,有212313n n ,故212lim313nn n 。
(3)证:0,(要使得22sin 10n nn,由于211nn ,只要1n,即1n)取1=[]+1N ,则当nN 时,有2sin 0n n ,则2sin lim0nn n。
(4)证:1111n nn n n故对0,(要使1n n,只要1n ,即21n)取21=[]+1N ,则当n N 时,有10n n,则lim 10nn n ()。
2.证明:对实数a 、b ,0,ab a b证“”ab ,则0a b,故0a b,即a b再证“”假设a b ,不妨令a b ,取0=2a b ,由条件可知=2a ba b,即112,矛盾。
3. 证明:“”,{}n a 收敛于a ,0,N ,当nN 时,na a,即naa a,nN 时,(,)n a U a ,故(,)U a之外最多只含数列n a 的前N 项。
“”,若对0,(,)U a 之外只含数列n a 的有限项,不妨设为120,,...,m k k k a a a ,取|精. |品. |可. |编. |辑. |学. |习. |资. |料. * | * | * | * | |欢. |迎. |下. |载.12max{,,...,}m Nk k k ,则当nN 时,na (,)U a ,即na a{}n a 收敛于a 。
4.证:lim nna a ,则对0,故N ,当nN 时,n a a(由于a ba b ),故此时nna aa alim nna a 。
该命题的逆命题不成立,例如数列{(1)}n,令(1)nna ,则有lim 1nn a ,而lim n n a 不存在。
高中数学必修二第一章经典测试题及答案
精品文档空间几何体高中数学必修二第一章一、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(左视图主视图俯视图A.棱台B.棱柱C.棱锥D.正八面体1的,腰和上底均为.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°2等腰梯形,那么原平面图形的面积是().2+21+2 .D.C.A.2+B212+221的三棱锥的表面积为()3.棱长都是.3333 2 DC .3.A.B.44.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.125πB.50πC.25πD.全不对5.正方体的棱长和外接球的半径之比为( ).3333∶1..∶2 C2∶DA.B∶3 .BC旋转一周,ABC绕直线ABC=120°,若使△AB=2,BC=1.5,∠ABC6.在△中,则所形成的几何体的体积是().9753πD.πB.πC.π.A22227.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.130 B.140 C.150 D.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,EF3,且EF 与平面ABCD的距离为2,则该多面体的体积为(=).2.精品文档)第8题(915 B.5 C.2 D.A.22 .)9.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-ABCD中,O是上底面ABCD的中心,若正方体的棱长为a,则1 111三棱锥O -ABD的体积为_____________.1114.如图,E,F分别为正方体的面ADDA、面BCCB的中心,则四边形BFDE在11111该正方体的面上的射影可能是___________..精品文档)(第14题63,则这个长方体的、.已知一个长方体共一顶点的三个面的面积分别是15、2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].精品文档19.如图,在四边形ABCD中,∠DAB=90°,∠ADC=135°,AB=5,CD=2,2AD =2,求四边形ABCD绕AD旋转一周所成几何体的表面积及体积.)19题(第.精品文档参考答案一、选择题D ..D8.D9.B10C61.A2.A3.A4.B5..D7二、填空题,4,3.511.参考答案:3 2∶3.12.参考答案:1∶2333333333 32∶∶(.rr∶∶r=1∶)∶=,∶1∶=1∶∶)(rrr2223123211 参考答案:..133a 6 的交点是对角线的三等分点,D与对角线ACAB解析:画出正方体,平面11133311132=2×的高三棱锥O-ABDh×=aa.×aVa,=Sh=11343633 .参考答案:平行四边形或线段.1463666,=V = 15.=参考答案:abc,,.解析:设ab=,bc则=ac,2+2163+3=l 1,=.c=,a=,b=24332Rπ2764×=Shh=.=,=πrR12=解析:.16参考答案:12.V3三、解答题17.参考答案:0001903×1V3′SS.===+S)h,=V(S+h753′′600+1+36002400SS+S+S.参考答案:18,=CC'a,正方体的棱长为如图是过正方体对角面作的截面.设半球的半径为Ra,则2a,OC'==OCR.2.精品文档AC'CA O)题(第18222在Rt中,由勾股定理,得CC' OC' +OC,=C'CO△2222(R.aa+)=即26633a πa.,V=∴RV==a,∴正方体半球226 ∶∶∴VV2=.π正方体半球19.参考答案:+SS =S+S锥侧面下底面表面台侧面2×π×225+π×(2+)×55=π×+2 π.4)+=(602 V=V-V锥台11222rπ(π-=r+r+)hhrr1212133148π.= 3.。
(word完整版)高中数学必修二第一章测试题及答案,推荐文档
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∶1B .3∶2C .2∶3D .3∶36.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 .1607.如图是一个物体的三视图,则此物体的直观图是( ).(第7题)8.已知a 、b 、c 是直线,β是平面,给出下列命题: ①若c a c b b a //,,则⊥⊥;②若c a c b b a ⊥⊥则,,//;③若b a b a //,,//则ββ⊂;④若a 与b 异面,且ββ与则b a ,//相交;⑤若a 与b 异面,则至多有一条直线与a ,b 都垂直. 其中真命题的个数是 A .1 B .2 C .3 D .4二、填空题9.若三个球的表面积之比是1∶2∶3,则它们的体积之比是_____________.10.正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1 中,O 是上底面ABCD 的中心,若正方体的棱长为a ,则三棱锥O -AB 1D 1的体积为_____________. 11.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___________.三、解答题12 .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.13.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13题)15.S 是正三角形ABC 所在平面外的一点,如图SA =SB =SC , 且2ASB BSC CSA π∠=∠=∠=,M 、N 分别是AB 和SC 的中点.求异面直线SM 与BN 所成的角的余弦值.B M ANCS第一章 空间几何体参考答案一、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: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=160.7.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=215.8.D解析:从三视图看底面为圆,且为组合体,所以选D. 9.A 二、填空题10.参考答案:1∶22∶33.r 1∶r 2∶r 3=1∶2∶3,31r ∶32r ∶33r =13∶(2)3∶(3)3=1∶22∶33.11.参考答案: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. 12.参考答案: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=6.三、解答题 13.参考答案: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14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. 14.参考答案: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. 15.证明:连结CM ,设Q 为CM 的中点,连结QN 则QN∥SM∴∠QNB 是SM 与BN 所成的角或其补角 连结BQ ,设SC =a ,在△BQN 中 BN =a 25 NQ =21SM =42a BQ =a 414∴COS∠QNB=5102222=⋅-+NQ BN BQ NQ BNCO A。
(好题)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.如下图所示,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 是平面11ADD A 的中心,M 、N 、F 分别是11B C 、1CC 、AB 的中点,则下列说法正确的是( )A .12MN EF =,且MN 与EF 平行B .12MN EF ≠,且MN 与EF 平行 C .12MN EF =,且MN 与EF 异面 D .12MN EF ≠,且MN 与EF 异面 2.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 .8π 3.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 .67 4.已知点A ,B ,C 在半径为5的球面上,且214AB AC ==,27BC =,P 为球面上的动点,则三棱锥P ABC -体积的最大值为( )A .567B .527C .497D .14735.如图为某几何体的三视图,正视图、左视图和俯视图均为等腰直角三角形,则该几何体的表面积是( )A .23+B .223+C .63D .66.三棱锥P ABC -中,6AB =,8AC =,90BAC ∠=︒,若52PA PB PC ===则点B 到平面PAC 的距离为( )A .32B 3041C 1534D .67.已知四面体ABCD 中,二面角A BC D --的大小为60,且2AB =,4CD =,120CBD ∠=,则四面体ABCD 体积的最大值是( )A .439B .239C .83D .438.如下图所示是一个正方体的平面展开图,在这个正方体中①//BM平面ADE ;②DE BM ⊥;③平面//BDM 平面AFN ;④AM ⊥平面BDE .以上四个命题中,真命题的序号是( )A .①②③④B .①②③C .①②④D .②③④ 9.在正方体1111ABCD A B C D -中,三棱锥11A B CD -的表面积为43,则正方体外接球的体积为( )A .43πB .6πC .323πD .86π10.已知直线a 、b 都不在平面α内,则下列命题错误的是( )A .若//a b ,//a α,则//b αB .若//a b ,a α⊥,则b α⊥C .若a b ⊥,//a α,则b α⊥D .若a b ⊥,a α⊥,则//b α11.在正方体1111ABCD A B C D -中,M 和N 分别为11A B ,和1BB 的中点.,那么直线AM 与CN 所成角的余弦值是( )A .25B .1010C .35D .3212.已知在底面为菱形的直四棱柱1111ABCD A B C D -中,14,42AB BD ==60BAD ︒∠=,则异面直线1B C 与1AD 所成的角为( )A .90︒B .60︒C .45︒D .30︒二、填空题13.已知直三棱柱111ABC A B C -,14AB BC AA ===,42AC =,若点P 是上底面111 A B C 所在平面内一动点,若三棱锥P ABC -的外接球表面积恰为41π,则此时点P 构成的图形面积为________.14.在三棱锥P ABC -中,PA ⊥平面ABC ,22AB =,3BC =,4PA =,4ABC π∠=,则该三棱锥的外接球体积为___________.15.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________;16.如图,已知ABC 的顶点C ∈平面α,点,A B 在平面α的同一侧,且||23,||2AC BC ==.若,AC BC 与平面α所成的角分别为5,124ππ,则ABC 面积的取值范围是_____17.在三棱锥-P ABC 中,侧面PBC 和底面ABC 都是边长为2的正三角形,若3PA =,则侧棱PA 与底面ABC 所成的角的大小是___________.18.已知扇形的面积为56π,圆心角为63π,则由该扇形围成的圆锥的外接球的表面积为_________. 19.有一个半径为4的球是用橡皮泥制作的,现要将该球所用的橡皮泥重新制作成一个圆柱和一个圆锥,使得圆柱和圆锥有相等的底面半径和相等的高,若它们的高为8,则它们的底面圆的半径是___________.20.若三棱锥S ABC -的底面是以AB 为斜边的等腰直角三角形,23AB =,7SA SB SC ===,则该三棱锥的外接球的表面积为__________.三、解答题21.已知四棱锥P ABCD -的底面是菱形,60,BCD PD AD ∠=︒⊥,点E 是BC 边的中点.(Ⅰ)求证:AD ⊥平面PDE ;(Ⅱ)若二面角P AD C --的大小等于60︒,且834,3AB PD ==①点P 到平面ABCD 的距离;②求直线PB 与平面ABCD 所成角的大小.22.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.23.如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是正方形,32,3,PB PD PA AD ====点,E F 分别为线段,PD BC 的中点.(1)求证://EF 平面ABP ;(2)求证:平面AEF ⊥平面PCD ;(3)求三棱锥C AEF -的体积24.如图,四棱锥P ABCD -中,2PC PD DC AD ===,底面ABCD 为矩形,平面PCD ⊥平面ABCD ,O 、E 分别是棱CD 、PA 的中点.(1)求证://OE 平面PBC ;(2)求二面角P AB C 的大小.25.在三棱锥P ABC -中,AE BC ⊥于点,E CF AB ⊥于点F ,且AE CF O ⋂=,若点P 在平面ABC 上的射影为点O .(1)证明:AC PB ⊥;(2)若ABC 是正三角形,点,G H 分别为,PA PC 的中点.证明:四边形EFGH 是矩形.26.已知圆锥的侧面展开图为半圆,母线长为23.(1)求圆锥的底面积;(2)在该圆锥内按如图所示放置一个圆柱,当圆柱的侧面积最大时,求圆柱的体积.【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】设正方体1111ABCD A B C D -的棱长为2,利用正方体性质可求得2MN =,3EF =知12MN EF ≠,再利用三角形中位线性质知1//MN B C ,从而//MN ED ,又EF 与ED 相交,可知MN 与EF 异面,即可选出答案.【详解】设正方体1111ABCD A B C D -的棱长为2,则22112MN MC C N =+=作E 点在平面ABCD 的投影点G ,即EG ⊥平面ABCD ,连接,EG GF ,在直角EGF △中,1EG =,222GF AG AF =+=2222123EF EG GF =+=+=以12MN EF ≠,故排除A 、C连接DE ,由E 是平面11ADD A 的中心,得112DE A D = 又M N 、分别是11B C 、1CC 的中点,所以1//MN B C又11//A D B C ,所以//MN ED ,又EF ED E ⋂=,所以MN 与EF 异面故选:D.【点睛】关键点睛:本题考查正方体中的线面关系,线线平行的关系,及判断异面直线,解题的关键是熟记正方体的性质,考查学生的逻辑推理能力,属于基础题.2.B解析:B【分析】根据圆锥侧面展开图是一个扇形,且线段25MB =计算底面圆半径即可求解.【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22r ππα==,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 l πα=,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. 3.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 =-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. 4.A解析:A【分析】求出球心到平面ABC 的距离,由这个距离加上球半径得P 到平面ABC 距离的最大值,再由体积公式可得P ABC -体积的最大值.【详解】如图,M 是ABC 的外心,O 是球心,OM ⊥平面ABC ,当P 是MO 的延长线与球面交点时,P 到平面ABC 距离最大, 由214AB AC ==,27BC =,得72cos 214ACB ∠==,则14sin 4ACB ∠=, 21428sin 144AB AM CB ===∠,4AM =, 2222543OM OA AM =-=-=,358PM =+=,又1114sin 2142777224ABC S AC BC ACB =⋅⋅∠=⨯⨯⨯=△, 所以最大的15677783P ABC V -=⨯⨯=. 故选:A .【点睛】本题考查求三棱锥的体积,解题关键是确定三棱锥体积最大时P 点在球面上的位置,根据球的性质易得结论.当底面ABC 固定,M 是ABC 外心,当PM ⊥平面ABC ,且球心O 在线段PM 上时,P 到平面ABC 距离最大.5.A解析:A【分析】由三视图可知原几何体是三棱锥,平面ACD ⊥平面ABC ,ACD ACB ≅底面是等腰直角三角形,底为2AC =,高为1BE =,ABD BCD ≅是边长为2的等边三角形,计算四个三角形面积之和即可求解.【详解】由三视图可知原几何体是三棱锥:底面ACB △是等腰直角三角形,底2AC =,高1BE =,平面ACD ⊥平面ABC ,ACD ACB ≅,由三视图知ACB △中,2AC =,ACB △是等腰直角三角形,所以2AB BC ==ACD △是等腰直角三角形,2AD CD ==,2AC =,222BD BE DE =+=所以等腰直角三角形ACB △的面积为12112⨯⨯=, 等腰直角三角形ACD △的面积为12112⨯⨯=, 等边ABD △的面积为233242=, 等边BCD △的面积为233242=, 所以该几何体的表面积是331123++=+, 故选:A.6.C解析:C 【分析】取BC 中点为O ,连接OP ,OA ,根据题中条件,由线面垂直的判断定理,证明PO ⊥平面ABC ;求出三棱锥P ABC -的体积;以及PAC △的面积,设点B 到平面PAC 的距离为d ,根据等体积法,由P ABC B PAC V V --=,即可求出结果. 【详解】取BC 中点为O ,连接OP ,OA ,因为6AB =,8AC =,90BAC ∠=︒,所以226810BC =+=,则152AO BC ==; 又52PA PB PC ===222100PB PC BC +==,则PB BC ⊥,152PO BC ==, 所以22250PO OA PA +==,所以PO AO ⊥; 因为PB PC =,O 为BC 中点,所以PO BC ⊥,又BC AO O ⋂=,BC ⊂平面ABC ,AO ⊂平面ABC ,所以PO ⊥平面ABC ; 此时三棱锥P ABC -的体积为11168540332P ABC ABCV S PO -=⋅=⨯⨯⨯⨯=, 因为在PAC △中,52PA PC ==,8AC =,所以PAC △的面积为221843422PACAC SPA ⎛⎫=⨯-= ⎪⎝⎭, 设点B 到平面PAC 的距离为d , 由P ABC B PAC V V --=可得1403PACS d =⋅,所以153417434d ==. 故选:C. 【点睛】 方法点睛:求解空间中点P 到面α的距离的常用方法:(1)等体积法:先设所求点到面的距离,根据几何体中的垂直关系,由同一几何体的不同的侧面(或底面)当作底,利用体积公式列出方程,即可求解;(2)空间向量法:先建立适当的空间直角坐标系,求出平面α的一个法向量m ,以及平面α的一条斜线PA 所对应的向量PA ,则点P 到面α的距离即为PA m d m⋅=.7.D解析:D 【分析】在BCD △中,利用余弦定理和基本不等式可得163BC BD ⋅≤,由三角形的面积公式可得BCDS≤,由二面角A BC D --的大小为60,可得A 到平面BCD 的最大距离为2sin 603h ==ABCD 体积的最大值.【详解】在BCD △中,由余弦定理可得2222cos120CD BC BD BC BD =+-⋅22BC BD BC BD =++⋅因为222BC BD BC BD +≥,所以23CD BC BD ≥⋅, 所以163BC BD ⋅≤,当且仅当BC BD =时等号成立,1116sin120223BCDSBC BD =⋅≤⨯= 因为二面角A BC D --的大小为60,所以点A 到平面BCD 的最大距离为2sin 603h ==所以114333A BCD BCDV S h -=⋅≤=, 所以四面体ABCD 体积的最大值是43, 故选:D 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是利用余弦定理和基本不等式、三角形面积公式求出BCD S △最大值,再由二面角求出高的最大值.8.A解析:A 【分析】把正方体的平面展开图还原成正方体ABCA ﹣EFMN ,得出BM ∥平面ADNE ,判断①正确;由连接AN ,则AN ∥BM ,又ED AN ⊥,判断②正确;由BD ∥FN ,得出BD ∥平面AFN ,同理BM ∥平面AFN ,证明平面BDM ∥平面AFN ,判断③正确;由MC BD ⊥,ED ⊥AM ,根据线面垂直的判定,判断④正确.【详解】把正方体的平面展开图还原成正方体ABCA ﹣EFMN ,如图1所示; 对于①,平面BCMF ∥平面ADNE ,BM ⊂平面BCMF , ∴BM ∥平面ADNE ,①正确;对于②,如图2所示,连接AN ,则AN ∥BM ,又ED AN ⊥,所以DE BM ⊥,②正确; 对于③,如图2所示,BD ∥FN ,BD ⊄平面AFN ,FN ⊂平面AFN ,∴BD ∥平面AFN ;同理BM ∥平面AFN ,且BD ∩BM =B ,∴平面BDM ∥平面AFN ,③正确; 对于④,如图3所示,连接AC ,则BD AC ⊥,又MC ⊥平面ABCD ,BD ⊂平面ABCD ,所以MC BD ⊥,又AC MC C ,所以BD ⊥平面ACM ,所以BD ⊥AM , 同理得ED ⊥AM ,ED BD D =,所以AM ⊥平面BDE ,∴④正确.故选:A .【点睛】关键点点睛:解决本题的关键在于展开空间想象,将正方体的平面展开图还原,再由空间的线线,线面,面面关系及平行,垂直的判定定理去判断命题的正确性.9.B解析:B 【分析】根据三棱锥的表面积进一步求出正方体的棱长,最后求出正方体的外接球的半径,进一步求出结果. 【详解】解:设正方体的棱长为a ,则1111112B D AC AB AD B C D C a ======, 由于三棱锥11A B CD -的表面积为3 所以)12133442242AB CS S a==⨯⨯=所以2a =()()()2222226++=, 所以正方体的外接球的体积为34663ππ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭故选:B . 【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.10.C解析:C 【分析】利用线面平行的性质和判定定理可判断A 选项的正误;由线面垂直的定义可判断B 选项的正误;根据已知条件判断b 与α的位置关系,可判断C 选项的正误;根据已知条件判断b 与α的位置关系,可判断D 选项的正误. 【详解】由于直线a 、b 都不在平面α内.在A 中,若//a α,过直线a 的平面β与α的交线m 与a 平行,因为//a b ,可得//b m ,b α⊄,m α⊂,所以,//b α,A 选项正确;在B 中,若a α⊥,则a 垂直于平面α内所有直线,//a b ,则b 垂直于平面α内所有直线,故b α⊥,B 选项正确; 在C 中,若a b ⊥,//a α,则b 与α相交或平行,C 选项错误;在D 中,若a b ⊥,a α⊥,则//b α或b α⊂,b α⊄,//b α∴,D 选项正确.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.11.A解析:A 【分析】作出异面直线AM 和CN 所成的角,然后解三角形求出两条异面直线所成角的余弦值. 【详解】设,E F 分别是1,AB CC 的中点,由于,M N 分别是111,A B BB 的中点,结合正方体的性质可知11//,//B E AM B F CN ,所以1EB F ∠是异面直线AM 和CN 所成的角或其补角, 设异面直线AM 和CN 所成的角为θ,设正方体的边长为2,2211125B E B F ==+=,2221216EF =++=,则1cos cos EB F θ=∠=55625255+-=⨯⨯.故选:A.【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.12.A解析:A 【分析】把1AD 平移到1BC ,把异面直线所成的角转化为相交直线的夹角. 【详解】连接1,BD BC ,∵四边形ABCD 为菱形, 60,4BAD AB ︒∠==,4BD ∴=.又1BDD 为直角三角形,22211BD BD DD ∴=+,得14DD =,∴四边形11BCC B 为正方形.连接1BC 交1B C 于点O 11//BC AD ,BOC ∴∠(或其补角)为异面直线1B C 与1AD 所成的角,由于11BCC B 为正方形, 90BOC ︒∴∠=,故异面直线1B C 与1AD 所成的角为90°. 故选:A. 【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.二、填空题13.【分析】确定是等腰直角三角形的中点分别是和的外心由直棱柱性质得的外接球的球心在上外接球面与平面的交线是圆是以为圆心为半径的圆求出可得面积【详解】则设分别是的中点则分别是和的外心由直三棱柱的性质得平面 解析:4π【分析】确定ABC 是等腰直角三角形,11,AC A C 的中点1,D D 分别是ABC 和111A B C △的外心,由直棱柱性质得P ABC -的外接球的球心O 在1DD 上,外接球面与平面111A B C 的交线是圆,是以1D 为圆心,1D P 为半径的圆,求出1PD 可得面积. 【详解】4,2AB BC AC ===90ABC ∠=︒,设1,D D 分别是11,AC A C 的中点,则1,D D分别是ABC 和111A B C △的外心,由直三棱柱的性质得1DD ⊥平面ABC , 所以P ABC -的外接球的球心O 在1DD 上,如图,24()41OA ππ=,则412OP OA ==,2222413(22)22OD OA AD ⎛⎫=-=-= ⎪ ⎪⎝⎭, 所以11135422OD DD OD AA OD =-=-=-=, 222211415222PD OP OD ⎛⎫⎛⎫=-=-= ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, P ABC -的外接球面与平面111A B C 的交线是圆,是以1D 为圆心,1D P 为半径的圆,其面积为224S ππ=⨯=. 故答案为:4π.【点睛】关键点点睛:本题考查立体几何中动点轨迹问题的求解,重点考查了几何体的外接球的有关问题的求解,关键是根据外接球的性质确定球心位置,结合勾股定理得出动点所满足的具体条件,结论:三棱锥的外接球的球心在过各面外心且与此面垂直的直线上.14.【分析】利用余弦定理求得利用正弦定理计算出的外接圆直径可计算出三棱锥的外接球半径然后利用球体体积公式可求得结果【详解】如下图所示圆柱的底面圆直径为圆柱的母线长为则的中点到圆柱底面圆上每点的距离都相等 1326π【分析】利用余弦定理求得AC ,利用正弦定理计算出ABC 的外接圆直径2r ,可计算出三棱锥P ABC -的外接球半径R ,然后利用球体体积公式可求得结果.【详解】如下图所示,圆柱12O O 的底面圆直径为2r ,圆柱的母线长为h ,则12O O 的中点O 到圆柱底面圆上每点的距离都相等, 所以,圆柱12O O 的外接球直径为()2222R r h =+.本题中,作出ABC 的外接圆2O ,由于PA ⊥平面ABC ,可将三棱锥P ABC -放在圆柱12O O 中,在ABC 中,22AB =3BC =,4ABC π∠=,由余弦定理可得222cos 5AC AB BC AB BC ABC +-⋅∠=,由正弦定理可知,ABC 的外接圆直径为5210sin 2ACr ABC===∠ 则三棱锥P ABC -的外接球直径为()222226R PA r =+=26R =, 因此,三棱锥P ABC -的外接球的体积为334426132633V R ππ==⨯=⎝⎭. 故答案为:13263. 【点睛】方法点睛:求空间多面体的外接球半径的常用方法:①补形法:侧面为直角三角形,或正四面体,或对棱二面角均相等的模型,可以还原到正方体或长方体中去求解;②利用球的性质:几何体中在不同面均对直角的棱必然是球大圆直径,也即球的直径; ③定义法:到各个顶点距离均相等的点为外接球的球心,借助有特殊性底面的外接圆圆心,找其垂线,则球心一定在垂线上,再根据带其他顶点距离也是半径,列关系求解即可.15.【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..16.【分析】由题意可得AB 的轨迹得到当ACBC 与轴l 共面时∠ACB 取到最大值和最小值求得sin ∠ACB 的范围代入三角形面积公式得答案【详解】∵ACBC 与平面α所成的角分别为且|AC|=2|BC|=2则A 解析:[3,3]【分析】由题意可得A ,B 的轨迹,得到当AC 、BC 与轴l 共面时,∠ACB 取到最大值和最小值,求得sin ∠ACB 的范围,代入三角形面积公式得答案.【详解】∵AC ,BC 与平面α所成的角分别为512π,4π,且|AC |=23,|BC |=2, 则A ,B 分别在如图所示的两个不同的圆周上运动,当直线AC ,BC 与轴l 在同一平面内时,∠ACB 取到最大值和最小值,于是,有63ACB ππ≤∠≤, ∴sin 6π≤sin ∠ACB ≤sin 3π,即12≤sin ∠ACB ≤3 而ABC 的面积S =12|AC |⋅|BC |⋅sin ∠ACB =3∠ACB . ∴33S ≤≤.故答案为:[3,3]【点睛】关键点睛:根据题意得到A ,B 的轨迹,利用几何直观和空间想象进行分析是解题的关键. 17.【分析】先画出直观图证明平面平面然后侧棱与底面ABC 所成的角即为根据题目中的数据算出即可【详解】如图作的中点连结因为侧面PBC 和底面ABC 都是边长为2的正三角形而为的中点所以又所以平面同时平面所以平 解析:o 60.【分析】先画出直观图,证明平面PAD ⊥平面ABC ,然后侧棱PA 与底面ABC 所成的角即为PAD ∠,根据题目中的数据算出即可.【详解】如图,作BC 的中点D ,连结AD 、PD因为侧面PBC 和底面ABC 都是边长为2的正三角形而D 为BC 的中点,所以BC PD ⊥,BC AD ⊥,又PD AD D ⋂=,所以BC ⊥平面PAD ,同时BC ⊂平面ABC所以平面PAD ⊥平面ABC ,所以PAD ∠即为侧棱PA 与底面ABC 所成的角由侧面PBC 和底面ABC 都是边长为2的正三角形得3AD PD ==3PA =所以PAD ∆为等边三角形,则=PAD ∠o 60即侧棱PA 与底面ABC 所成的角为o 60故答案为:o 60【点睛】本题主要考查空间直线与平面所成角的计算,较简单.18.【分析】由扇形的面积及圆心角可得扇形的半径再由扇形的弧长等于圆锥的底面周长可得底面半径再由外接球的半径与圆锥的高和底面半径的关系求出外接球的半径进而求出球的表面积【详解】设扇形的长为l 半径为R 则解得 解析:36π【分析】由扇形的面积及圆心角可得扇形的半径,再由扇形的弧长等于圆锥的底面周长可得底面半径,再由外接球的半径与圆锥的高和底面半径的关系求出外接球的半径,进而求出球的表面积.【详解】设扇形的长为l ,半径为R ,则22111656222S lR R παπ====,解得30R =l 为锥底面周长2r π,∴底面的半径5r =∴225R r -=.设外接球的半径为1R ,∴()222115(5)R R =-+,解得13R =,∴该外接球的表面积为21436R ππ=,故答案为:36π.本题考查扇形的弧长与圆锥的底面周长的关系及外接球的半径和圆锥的高及底面半径的关系,和球的表面积公式的应用,属于中档题.19.【详解】设它们的底面圆的半径为()依题意得化简得所以故答案为: 解析:22 【详解】 设它们的底面圆的半径为r (0r >). 依题意得3443V π=⨯球V V =+圆柱圆锥221(+)83r r ππ=⨯, 化简得28r =,所以22r =. 故答案为:22.20.【详解】取的中点由题意可得:所以面ABC 所以球心在直线上所以得所以解析:494π 【详解】取AB 的中点,由题意可得:2222,3,SD DC SD DC SC ==+=,所以,SD AB SD DC ⊥⊥,SD ⊥面ABC. 所以球心在直线SD 上,所以()2232R R =+-,得74R =, 所以24944S R ππ==. 三、解答题21.(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)①4,②3π.(Ⅰ)连接BD ,点E 是BC 边的中点,得出DE BC ⊥,DE AD ⊥再由DP AD ⊥,得出结果;(Ⅱ)DE AD ⊥,PD AD ⊥,PDE ∠为二面角P AD C --的平面角,60PDE ∠=︒,过P 在平面PDE 内做PK DE ⊥于K ,易证PK ⊥面ABCD ,PK 为点到面的距离,PBK ∠即为线面角.【详解】(Ⅰ)连接BD ,底面ABCD 是菱形,∠BDC =60°,∴△BCD 是正三角形.∵点E 是BC 边的中点,∴DE ⊥BC ,∵AD ∥BC ,∴DE ⊥AD .∵DP ⊥AD ,DP ∩AD =D ,∴AD ⊥平面PDE ;(Ⅱ)①∵DE ⊥AD ,PD ⊥AD ,∴PDE ∠为二面角P -AD -C 的平面角,∴60PDE ∠=︒,过P 在平面PDE 内做PK DE ⊥于K ,由(Ⅰ)易AD PK ⊥.∴PK ⊥面ABCD . ∵83PD =∴43DK =,4PK =, 即点P 到平面ABCD 的距离是4. ②AB =4,∴23DE =∴23DK DE =,∴K 为BCD △重心. 连接BK ,∵BCD △为正三角形,所以BK 为BP 在面ABCD 内的射影.∴PB ⊥AB ,PBK ∠为直线PB 与平面ABCD 所成角,RT PKB △中,tan 3PK PK PKB KB DK ∠===3PKB π∠=, 直线PB 与平面ABCD 所成角的大小为3π. 【点睛】求直线与平面所成的角的一般步骤: ①找直线与平面所成的角,即通过找直线在平面上的射影来完成;②计算,要把直线与平面所成的角转化到一个三角形中求解.22.(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12222ACD S =⨯⨯=,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.23.(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)98. 【分析】(1)取PA 的中点G ,连接,BG EG ,证明四边形EFBG 为平行四边形,得出//EF BG ,再由线面平行的判定定理证明即可;(2)先证明PA ⊥平面ABCD ,从而得出PA CD ⊥,再由等腰三角形的性质得出AE PD ⊥,最后由面面垂直的判定定理证明即可;(3)以AFC △为底,12PA 为高,由棱锥的体积公式得出答案.【详解】(1)如图,取PA 的中点G ,连接,BG EG .因为点,E G 分别为,PD PA 的中点,所以1//,2EG AD EG AD = 又因为F 是BC 的中点,四边形ABCD 是正方形,所以//BF EG 且BF EG = 故四边形EFBG 为平行四边形,所以//EF BG因为BG ⊂平面,ABP EF 不在平面ABP 内,所以//EF 平面ABP .(2)由条件知32,3PB PD PA AD AB =====,所以PAB △和PAD △都是等腰直角三角形,,PA AB PA AD ⊥⊥又因为,,AB AD A AB AD =⊂平面,ABCD 所以PA ⊥平面ABCD因为CD ⊂平面ABCD ,所以PA CD ⊥又因为,,AD CD PA AD A ⊥⋂=所以CD ⊥平面PAD ,所以CD AE ⊥因为E 是PD 的中点,所以AE PD ⊥又因为,,PD CD D PD CD ⋂=⊂平面PCD ,所以AE ⊥平面PCD因为AE ⊂平面,AEF 所以平面AEF ⊥平面PCD .(3)由图可知C AEF E ACF V V --=,1111319333232228E ACF ACF V S PA -=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=△, 即三棱锥C AEF -的体积为98【点睛】关键点睛:在证明线线平行时,关键是证明四边形EFBG 为平行四边形,从而得出//EF BG .24.(1)证明见解析;(2)3π. 【分析】(1)取PB 中点F ,连接,EF FC ,证明EFCO 是平行四边形,得线线平行后可证得线面平行;(2)取AB 中点G ,连接,,OG PG OP ,可证PGO ∠(或其补角)是二面角PAB C 的平面角.然后在PGO △中求解.【详解】(1)取PB 中点F ,连接,EF FC , 因为E 是PA 中点,∴//EF AB ,且12EF AB =, 又ABCD 是矩形,//,AB CD AB CD =,O 是CD 中点,∴//,EF OC EF OC =,∴EFCO 是平行四边形,∴//OE CF ,而OE ⊄平面PBC ,CF ⊂平面PBC ,∴//OE 平面PBC .(2)取AB 中点G ,连接,,OG PG OP ,ABCD 是矩形,O 是CD 中点,则OG AB ⊥,又PA PC CD ==,∴PO CD ⊥,而平面PCD ⊥平面ABCD ,平面PCD 平面ABCD CD =,PO ⊂平面PCD , ∴PO ⊥平面ABCD ,∵,OG AB ⊂平面ABCD ,∴PO AB ⊥,PO OG ⊥. PO OG O =,,PO OG ⊂平面POG ,∴AB ⊥平面POG ,而PG ⊂平面POG , ∴AB PG ⊥,∴PGO ∠(或其补角)是二面角PAB C 的平面角. 设1AD =,则1OG =,2CD =,3PO =,∴3tan 3PO PGO OG ∠===,[0,]PGO π∠∈,∴3PGO π∠=. ∴二面角P AB C 的大小为3π.【点睛】方法点睛:本题考查证明线面平行,考查求二面角.求二面角的方法:(1)定义法:根据定义作出二面角的平面角,然后通过解三角形得解;(2)空间向量法:建立空间直角坐标系,求出二面角的两个面的法向量,由法向量夹角得二面角.25.(1)证明见解析;(2)证明见解析.【分析】(1)根据三角形垂心的特征,以及点在面上的射影的定义,再结合线面垂直的判定定理和性质,证得结果;(2)利用平行四边形的邻边垂直,证得结果.【详解】证明:(1)连接BO 并延长交AC 于点M ,因为,AE BC CF AB ⊥⊥,所以O 为ABC 的垂心所以BM AC ⊥ 又因为P 在平面ABC 的射影为O ,所以PO ⊥平面ABC所以PO AC ⊥又因为PO BM O ⋂=,所以AC ⊥平面PBM所以AC PB ⊥(2)分别连接,,,EF EH GF GH因为,,AE BC CF AB ABC ⊥⊥为正三角形所以,E F 分别为,BC BA 的中点所以//EF AC又由(1)AC PB ⊥,所以EF PB ⊥因为,E H 分别为,BC PC 的中点,所以EH 平行等于1PB 2,又因为,F G 分别为,AB PA 的中点,所以GF 平行等于1PB 2,所以EH 平行等于GF ,所以四边形EFGH 为平行四边形又//,EH PB EF PB ⊥,所以EH EF ⊥,所以四边形EFGH 为矩形.【点睛】思路点睛:该题考查的是有关立体几何的问题,解题思路如下:(1)利用三角形的垂心的特征,结合点在面上射影的定义,得到相应的垂直关系,结合线面垂直的判定定理和性质证得结果;(2)根据正三角形的有关特征,结合题中所得到的平行关系,到的四边形EFGH 为平行四边形;(3)根据题中所给的垂直关系,得到EH EF ⊥,从而证得结果.。
高中数学必修二第一章同步练习(含答案)(K12教育文档)
(直打版)高中数学必修二第一章同步练习(含答案)(word版可编辑修改) 编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((直打版)高中数学必修二第一章同步练习(含答案)(word版可编辑修改))的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为(直打版)高中数学必修二第一章同步练习(含答案)(word版可编辑修改)的全部内容。
1.1。
1 柱、锥、台、球的的结构特征练习一一、选择题1、下列命题中,正确命题的个数是()(1)桌面是平面;(2)一个平面长2米,宽3米;(3)用平行四边形表示平面,只能画出平面的一部分;(4)空间图形是由空间的点、线、面所构成。
A 、 1 B、 2 C、 3 D、 42、下列说法正确的是( )A、水平放置的平面是大小确定的平行四边形B、平面ABCD就是四边形ABCD的四条边围来的部分C、 100个平面重叠在一起比10个平面重叠在一起厚D、平面是光滑的,向四周无限延展的面3、下列说法中表示平面的是()A、水面B、屏面C、版面D、铅垂面4、下列说法中正确的是( )A、棱柱的面中,至少有两个面互相平行B、棱柱的两个互相平行的平面一定是棱柱的底面C、棱柱的一条侧棱的长叫做棱柱的高D、棱柱的侧面是平行四边形,但它的底面一定不是平行四边形5、长方体的三条棱长分别是AA/=1,AB=2,AD=4,则从A点出发,沿长方体的表面到C/的最短距离是()A、 5B、 7C、、6、若正棱锥的底面边长与侧棱长相等,则该棱锥一定不是()A、三棱锥B、四棱锥C、五棱锥D、六棱锥]7、过球面上两点可能作出球的大圆()A、 0个或1个B、有且仅有1个C、无数个D、一个或无数个8、一个圆柱的母线长为5,底面半径为2,则圆柱的轴截面的面积为()A、 10B、 20C、 40D、 15二、填空题9、用一个平面去截一个正方体,截面边数最多是-—---—-—————-——-条。
高等数学章节练习题及答案第一章
高等数学章节练习题及答案第一章作业1.1.11.求下列函数的定义域.(1)y ;(2) 213y x =- ;(3) πsin ,0,2π,π.2x x y x x ⎧<⎪⎪=⎨⎪<⎪⎩≤≤解 (1)解不等式243x x -+≥0得x ≤1或x ≥3;故函数定义域为(,1][3,)-∞+∞; (2)解不等式2x +≥0得x ≥2,由230x -≠知x ≠;故函数定义域为[2,)+∞; (3)分段函数的定义域为各段取值范围的并集,故定义域为[0,π).2. 设3()21f x x x =-+,求(0),(1),(2),(1)f f f f x -+.解 (0)0011f =-+=;3(1)12112f -=--⨯-+=()();3(2)22215f =-⨯+=; 33232(1)12113312213f x x x x x x x x x x +=+-++=+++--+=++()()3. 设23,1,()4,x x f x x -<⎧=⎨⎩≥1,求(2)f -,(0)f ,(2)f .解 (2)23(2)8f -=-⨯-=;(0)2f =;(2)4f =.4. 求下列函数的反函数,并在同一个坐标系中作出它们的图像 (1)23y x =-; (2)21y x =-,(0,)x ∈+∞ 解 (1)函数的定义域和值域都是R ,由23y x =-得322y x =+,故其反函数为 322x y =+,x ∈R . 它们的图像为第4(1)题图(2)函数的定义域为(0,)+∞,值域为(1,)-+∞,由21y x =-得x =为y=(1,)x ∈-+∞.它们的图像为第4(2)题图1.写出下列函数的复合过程.(1) 21x y e -= ; (2) ln(3)y x =- ; (3) y =(4) 2πsin (3)6y x =-. 解 (1)u y e =,21u x =-; (2)ln y u =,3u x=-; (3)y =tan u v =,2xv =; (4)2π,sin ,36y y u v v x ===-.2.写出各函数复合而成的函数并求其定义域 .(1) 5u y =, u = ln v x = ; (2) ln y u = , 381u x =+.解 (1)y =[,)e +∞‘(2)3ln(81)y x =+,定义域为1(,)2-+∞.作业1.1.31.市场对某种商品的需求量Q 满足:()2002Q P P =-,其中P 为商品价格,而生产商对此商品的供应量S 满足:()3100S P P =-,求该种商品的市场均衡价格P 和均衡数量Q .解(1)()2002Q P P =-= ()3100S P P =-得 P =60,将P =60代入()2002Q P P =-得Q =80.2.已知某商品的成本函数(单位:万元)为()608C Q Q =+,其中Q 为该商品的产量. (1)该商品的计划售价为12万元/件,那么该商品的盈亏平衡点(保本点)Q 0是多少件? (2)求生产50件时的成本和平均成本为多少?(3)当该商品以计划售价的五折出售时,能否盈利? 解(1)Q 0=15(件);(2)(50)(50)100,(50)250C C C ===(万元);(3)不会盈利,会造成亏空.3.某商品的销售价格为100元,月销售量为4000件,当销售价格每提高2元,月销售量会减少50件,在不考虑其他因素情况下,(1)求这商品月销售量与价格之间的函数关系; (2)当价格提高到多少元时,这商品会卖不出去?解(1)()650025Q P P =-;(2)260元.作业1.2.11.通过观察对应函数图像,讨论下列极限:(1)1lim1x x →∞+; (2)1lim 4x x →+∞();(3)lim 3x x →-∞;(4)1lim(2)x x→∞-;(5)0lim x +→(6)1limln x x →. (7)π3lim sin x x →; (8)设1,()1,x x f x x x -<⎧=⎨+⎩0,≥0,求0lim ()x f x →.解 做出相应的函数图像(略). (1)观察函数11y x =+的图像知,1lim 01x x →∞=+;第1(1)题图 第1(2)题图(2)观察函数1()4x y =的图像知,1lim 04xx →+∞=();(3)观察函数3x y =的图像知,lim 30x x →-∞=;第1(3)题图(4)观察函数12y x =-(5)观察函数y =的图像知,0lim0x →=;第1(5)题图 第1(6)题图 (6)观察函数ln y x =的图像知,1limln ln10x x →==.(7)观察函数sin y x =的图像知,π3πlim sin sin3x x →=;第1(7)题图 第1(8)题图 (8)观察函数的1,()1,x x f x x x -<⎧=⎨+⎩0,≥0图像知,0lim ()x f x →=1;1.计算下列极限:(1)331lim(2)x x x→∞+-;(2)2222lim 341x x x x x →∞+--+;(3)21lim 1x x x →∞--解 (1)333131lim(2)lim2lim lim 2x x x x x x x x →∞→∞→∞→∞+-=+-=;(2)2222122222lim lim 4133413x x x x x x x x x x→∞→∞+-+-==-+-+; (3)222111lim lim 0111x x x x x x x→∞→∞--==--.2.计算下列极限:(1)324lim()x x x →+; (2)4322lim ()x x x→--;(3)222lim 2x x x →-+.解(1)3322444lim()limlim 8412x x x x x x x →→→+=+=+=;(2)443322222265lim ()lim lim 1684x x x x x x x→-→-→--=-=-=-; (3)222421lim 2222x x x →--==++.3.作出函数21,1,(),11x x f x x x -⎧<⎪=⎨-⎪⎩≥ 的图像. (1) 写出1lim ()x f x →-和2lim ()x f x →;(2) 写出1lim ()x f x -→和1lim ()x f x +→;(3) 判断1lim ()x f x →是否存在,若存在求出来.解 函数图像如图下:第3题图(1)观察函数图像知,1lim ()2x f x →-=,2lim ()3x f x →=;(2)11lim ()lim (1)0x x f x x --→→=-=,211lim ()lim (1)0x x f x x ++→→=-=;(3)因为1lim ()x f x →=1lim ()x f x +→=0,所以1lim ()x f x →存在,且1lim ()0x f x →=.4. 已知函数231,1,(),>11x x f x x x -⎧<⎪=⎨+⎪⎩,求1lim ()x f x →. 解 11lim ()lim (31)2x x f x x --→→=-=,211lim ()lim (1)2x x f x x ++→→=+=. 故 1lim ()x f x →=2.5. 利用微软高级计算器计算下列各极限(1)2lim(1)x x x →∞+;(2)0sin5lim 2x x x →;(3)0tan lim x x x →;(4)01lim sin x x x →.解(1)22lim(1)x x e x →∞+=; (2)0sin55lim 22x x x →=;(3)0tan lim1x x x →=; (4)01lim sin 0x x x→=.1.判断下列命题是否正确(正确的填“√”,错误的填“×”) (1)10000.001是无穷小; ( × ) (2)当x →-∞时,10x 是无穷小; ( × ) (3)当x →-∞时,0是无穷小; ( √ ) (4)当x →-∞时,2x 是无穷小; ( √ ) (5)当x →∞时,2x 是无穷小; ( × ) (6)当2x →时,24x -是无穷小. ( √ )2.比较下列各组无穷小.(1)当0x →时,4x 与2x ;(2)当2x →时, 2x -与38x -;(3)当x →∞时,318x -与12x -. 解 (1)因为40lim 0x x →=,2lim 0x x →=,且42200lim lim 0x x x x x →→==,所以当0x →时,4x 是比2x 较高阶的无穷小.(2)因为2lim(2)0x x →-=,32lim(8)0x x →-=,且3222222211limlim lim 8(2)(1)17x x x x x x x x x x x →→→--===--++++, 所以,当2x →时, 2x -与38x -是同阶无穷小.(3)因为31lim08x x →∞=-,1lim 02x x →∞=-,且3233311228lim lim lim 018812x x x x x xx x x x→∞→∞→∞---===---, 所以,当2x →时,318x -为比12x -较高阶的无穷小.3.确定函数1()1x f x x +=-为无穷小的条件. 解 由于-1111lim=0111x x x →+-+=---,故函数为无穷小的条件为“ 1x →-”。
高数第一章复习题参考答案升级版2
第一章 复习题参考答案一、1.充分不必要 2、[0,2] 3 、 [1/4,5/4] 4 32)2+∆+∆x x (5 )(2z k k ∈-ππ 无穷间断点6 . 2/3 2 0 2 0 –sina7 .2 0 1/2 0 1/(2∏) 18 x v v u u y ===,ln , 9 >10、既非充分又非必要 必要 11:a =1 12、58二、CBDCD DCBC三、1、解:设,)(lim 1a x f x =→则 ,2)(ax x x f +=,21)2(lim )(lim 11a a ax x x f x x =+=+=→→ 所以1-=a .x x f -=)(2、令xt -=11由10lim x-1x1x 2=++→b ax 得,10lim 1)2()1(2=++-++∞→t t a t b a t得⎩⎨⎧=+-=++10)2(01a b a 所以11,12=-=b a3、解:函数是初等函数,因此1,0==x x 是其间断点。
ππ-==-→→)1(sin 0lim )(lim x x x x x x fππ-==-→→)1(s i n 11l i m )(l i m x x xx x x f所以,上述两间断点都是函数的可去间断点。
4、解:使x=0是函数的无穷间断点,则∞=→)(lim 0x f x ,即∞=---→)1)(()(0lim x a x b x x所以:0=a ,x=1是函数的可去间断点。
所以)(lim 1x f x →存在,)1)(()(1lim ---→x a x b x x 存在,只有1=b 5、1)(lim -=-∞→x f x 1)(lim =∞→x f x ,所以函数当∞→x 的极限不存在。
6、解:1)(lim 0=+→x f x 1)(lim 0-=-→x f x 0是函数的跳跃间断点。
7、证明:1)(lim )(lim )11(1)1(202/1102==++-+→-+→++x x x x x x x 。
人教版高一数学必修二-第一章综合测评题(答案解析)
第一章综合测评题时间:120分钟 满分:150分一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的)1.下列命题中,正确的是( ) A.有两个侧面是矩形的棱柱是直棱柱 B.侧面都是等腰三角形的棱锥是正棱锥 C .侧面都是矩形的直四棱柱是长方体D.底面为正多边形,且有相邻两个侧面与底面垂直的棱柱是正棱柱2.一个圆柱的侧面展开图是一个正方形,这个圆柱的表面积与侧面积的比是( ) A.1+2π2πB.错误!C.错误! ﻩD.错误!3.有下列四种说法:①平行投影的投影线互相平行,中心投影的投影线相交于一点;②空间图形经过中心投影后,直线变成直线,但平行线可能变成相交的直线;③空间几何体在平行投影与中心投影下有不同的表现方式.其中正确的命题有( )A .1个 B.2个 C.3个D.0个4.长方体AB CD -A 1B1C 1D 1中截去一角B 1-A1BC1,则它的体积是长方体体积的( )A .错误! B.错误! C .错误! ﻩD.错误!5.底面是边长为4的正方形,侧棱长都为25的四棱锥的侧面积和体积依次为( ) A.24,错误! B .8,错误! C.32,错误! D.32,错误! 6.若圆台两底面周长的比是14,过高的中点作平行于底面的平面,则圆台被分成两部分的体积比是( )A.错误! B .错误! C.1D.错误!7.(2012·新课标全国卷)平面α截球O 的球面所得圆的半径为1,球心O 到平面α的距离为错误!,则此球的体积为( )A.\r (6)π B.4错误!π C.4错误!π D.6错误!π8.如图所示,梯形A 1B 1C 1D 1是一平面图形ABC D的直观图(斜二测),若A 1D 1∥O1y1,A 1B 1∥C 1D 1,A1B1=\f(2,3)C 1D 1=2,A 1D 1=1,则四边形ABCD 的面积是( )A.10 ﻩB.5C .5\r(2) ﻩD .10错误!9.若某空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是( )A.\f(1,3)B.23C .1D.210.一个棱锥的三视图如图,则该棱锥的表面积(单位:cm 2)为( )A .48+12 2B .48+24错误! C.36+12错误! D.36+24错误! 11.等边三角形的边长为a ,它绕其一边所在的直线旋转一周,则所得旋转体的体积为( )A.错误!πa 3 B.错误!πa 3 C.错误!πa 3D.错误!πa 312.已知一个棱长为2的正方体,被一个平面截后所得几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是()A.8 B.错误! C.错误!ﻩD.错误!二、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.已知OA为球O的半径,过OA的中点M且垂直于OA的平面截球面得到圆M,若圆M的面积为3π,则球O的表面积等于________.14.把边长为1的正方形ABCD沿对角线BD折起形成三棱锥C-ABD,其正视图与俯视图如图所示,则其侧视图的面积为________.15.一个母线长为2的圆锥侧面展开图为一个半圆,则此圆锥的体积为________.16.一个正四棱柱(底面是正方形,各个侧面均为矩形)的各个顶点都在一个直径为2cm的球面上,如果正四棱柱的底面边长为1cm,那么该棱柱的表面积为________cm2.三、解答题(本大题共6小题,共70分,17题10分,18~22题,每题12分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.画出下图中三个图形的指定三视图之一.18.如图所示,为一建筑物的三视图,现需将其外壁用油漆刷一遍,已知每平方米用漆0.2kg,问需要油漆多少千克?(尺寸如图所示,单位:m,π取3.14,结果精确到0.01 kg)19.已知四棱锥P-ABCD,其三视图和直观图如图,求该四棱锥的体积.20.一几何体按比例绘制的三视图如图所示(单位:m).(1)试画出它的直观图;(2)求它的表面积和体积.21.正三棱锥的高为1,底面边长为2\r(6),内有一个球与它的四个面都相切, 求:(1)棱锥的表面积;(2)内切球的表面积与体积.22.如图,一个圆锥的底面半径为2cm,高为6cm,在其中有一个高为x cm的内接圆柱.(1)试用x表示圆柱的侧面积;(2)当x为何值时,圆柱的侧面积最大?第一章综合测评题(答案)1、解析:认识棱柱一般要从侧棱与底面的垂直与否和底面多边形的形状两方面去分析,故A,C都不够准确,B中对等腰三角形的腰是否为侧棱未作说明,故也不正确.答案:D2、解析:利用侧面展开图与底面圆的联系解题.设底面圆半径为r,母线即高为h,则h=2πr,所以错误!=错误!=错误!=错误!=错误!.故选A.答案:A3、解析:本题考查中心投影与平行投影的有关概念及性质.利用中心投影与平行投影的概念判断,①③正确;利用中心投影与平行投影的性质判断,②也正确.故正确的命题有3个.故选C.答案:C4、解析:VB1-A1BC1=VC1-A1B1B=\f(1,3)·S△A1B1B·B1C1=13×12S四边形AA1B1B×B1C1=错误!VABCD-A1B1C1D1.答案:B5、解析:如图,O为正方形ABCD的中心,VO为四棱锥的高,E为边BC中点,所以VE⊥BC.由BC=AB=4,VB=VC=2错误!可得VE=4,VO=2错误!,∴S侧=4S△VBC=32,V=错误!S正方形ABCD·VO=错误!.答案:D6、解析:圆台的轴截面如图,∵圆台的两底面周长之比为1:4,∴两底面半径之比1:4.设上底面半径为r ,则下底面半径为4r .∴经过高的中点与底面平行的截面半径为52r.∴圆台被分成两部分的体积比为 错误!=错误!. 答案:D7、解析:设球O 的半径为R,则R = 错误!=错误!,故V 球=错误!πR3=4错误!π. 答案:B 8、解析:四边形AB CD 是直角梯形,其中AD =2,AB =2,CD =3,所以四边形ABC D的面积为\f(1,2)·(2+3)×2=5. 答案:B9、解析:由三视图可知,该空间几何体是底面为直角三角形的直三棱柱,三棱柱的底面直角三角形的直角边长分别为1和2,三棱柱的高为错误!,所以该几何体的体积V =错误!×1×错误!×错误!=1.答案:C10、解析:由三视图知,该几何体可看做由两个全等的小三棱锥侧面重合放置而成.每个小三棱锥的高为4,底面是腰长为3错误!、底边长为6的等腰三角形,斜高为5,所以每个三棱锥的底面积为错误!×3×6=9,侧面积为错误!×5×6=15或错误!×4×3错误!=6错误!,所以组合体的表面积为9×2+15×2+6错误!×2=48+12错误!.答案:A11、解析:所得的旋转体为以等边三角形的高为底面半径的两个相同底的圆锥,每个圆锥的高都为a2,∴V =2×错误!×π×错误!2·错误!=错误!πa 3. 答案:A12、解析:几何体是正方体截去一个三棱台, V =23-\f(1,3)·错误!×2=错误!. 答案:C13、解析:设球半径为R ,圆M 的半径为r ,则πr2=3π,即r 2=3, 由题得R 2-错误!2=3,所以R 2=4⇒4πR2=16π. 答案:16π14、解析:由题意可知,侧视图为等腰直角三角形,腰长为错误!,故其面积为错误!×错误!2=错误!.答案:错误!15、解析:由题意可知,圆锥的底面周长为2πr =12·2π×2,得r =1.∴圆锥的高h =错误!=错误!,∴圆锥的体积V=错误!×π×12×错误!=错误!π. 答案:33π16、解析:设正四棱柱的高为a cm,则22=12+12+a 2, ∴a =2.∴S 表面积=1×1×2+4×1×2=(2+4\r(2))(cm 2). 答案:2+4 217、解:如图所示.18、解:由三视图知建筑物为一组合体,自上而下分别是圆锥和四棱柱,并且圆锥的底面半径为3m,母线长5m,四棱柱的高为4m,底面是边长为3 m的正方形.∴圆锥的表面积为πr2+πrl=3.14×32+3.14×3×5=28.26+47.1=75.36(m2).四棱柱的一个底面积为32=9(m2),四棱柱的侧面积为4×4×3=48(m2).∴建筑物的外壁面积为75.36-9+48=114.36(m2).∴需要油漆114.36×0.2=22.872≈22.87(kg).19、解:由三视图知底面ABCD为矩形,AB=2,BC=4,顶点P在面ABCD内的射影为BC中点E,即棱锥的高为2,则体积V P-ABCD=\f(1,3)S矩形ABCD×PE=错误!×2×4×2=错误!.20、解:(1)直观图如图所示.(2)解法一:由三视图可知该几何体是长方体被截去一个角得到的,且该几何体的体积是以A 1A、A1D 1、A 1B 1为棱的长方体的体积的错误!.在直角梯形AA 1B 1B 中,作BE ⊥A 1B 1,则四边形AA 1E B是正方形,∴AA 1=B E=1. 在Rt △BEB 1中,BE =1,E B1=1,∴BB 1=错误!.∴几何体的表面积S =S 正方形AA1D 1D +2S 梯形AA 1B 1B+S矩形BB 1C 1C +S 正方形ABCD +S矩形A 1B 1C1D1=1+2×错误!(1+2)×1+1×错误!+1+1×2=(7+错误!)(m2).∴几何体的体积V =\f (3,4)×1×2×1=错误!(m3).∴该几何体的表面积为(7+\r(2))m2,体积为32m 3. 解法二:几何体也可以看作是以AA 1B 1B 为底面的直四棱柱,其表面积求法同解法一,V 直四棱柱D1C 1CD -A 1B 1BA =Sh =32×1=32(m3). 21、解:(1)底面正三角形中心到一边的距离为13×错误!×2错误!=错误!, 则正棱锥侧面的斜高为\r (12+(\r(2))2)=\r(3).∴S侧=3×错误!×2错误!×错误!=9错误!.∴S表=S 侧+S 底=92+\f(1,2)×错误!×(2错误!)2=92+6错误!.(2)如图所示,设正三棱锥P-ABC 的内切球球心为O ,连接OP 、OA 、OB 、OC ,而O点到三棱锥的四个面的距离都为球的半径r .∴V P -A BC =V O -P AB +VO -PBC +V O -P A C+V O -ABC =错误!·S 侧·r+错误!·S △ABC ·r=错误!·S表·r =(3错误!+2错误!)r .又V P-ABC =\f(1,3)×错误!×错误!×(2错误!)2×1=2错误!,∴(32+2错误!)r =2错误!,得r =错误!=错误!=错误!-2.∴S 内切球=4π(6-2)2=(40-16错误!)π.V内切球=错误!π(错误!-2)3=错误!(9错误!-22)π.22、解:设圆柱的底面半径为r .由题意知,错误!=错误!,∴r =2-错误!x .(1)S 圆柱侧=2πr ·x =2π·错误!·x=-2π3x2+4πx =-\f(2π,3)(x -3)2+6π(0<x <6). (2)当x=3时,圆柱的侧面积最大.。
高中数学必修二第一章测试题及答案
12.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.
13.如图,在四边形ABCD中,∠DAB=90°,∠ADC=135°,AB=5,CD=2 ,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13题)
15.S是正三角形ABC所在平面外的一点,如图SA=SB=SC,
且 ,M、N分别是AB和SC的中点.
求异面直线SM与BN所成的角的余弦值.
第一章 空间几何体
参考答案
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= (1+ +1)×2=2+ .
3.A
解析:因为四个面是全等的正三角形,则S表面=4× = .
A.130B.140C.150D.160
7.如图是一个物体的三视图,则此物体的直观图是().
(第7题)
8.已知 、 、 是直线, 是平面,给出下列命题:
①若 ;
②若 ;
③若 ;
④若 与b异面,且 相交;
⑤若 与b异面,则至多有一条直线与 ,b都垂直.
其中真命题的个数是
A.1B.2C.3D.4
二、填空题
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 的等腰梯形,那么原平面图形的面积是().
A.2+ B. C. D.
3.棱长都是 的三棱锥的表面积为().
- 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)。
(11) 正确。考点:函数无穷小的考察, lim
x a
(12) 错误。考点:夹逼准则的考察。 lim ( x) 可以为其它常数,也可能不存在。如:
x 0
f ( x)
1 x2 , 2 x
2
( x)
1 1 此时 lim ( x ) ; 2 x 2 ,g ( x ) 2 3x 2 , 2 x 0 x x
( 3 )
x
lim x ne x
xn n! lim x 0 x x e x e lim
( 4 )
x 1/ t lim
lim x ln x
x 0
ln t 1 lim 0 t t t t ;
lim
x
ln x (5) lim p ( p 0) x x 1 (7)lim arctan x 0 x 2
2
又如: f ( x) 1 x , ( x ) 1 2 x , (13)错误。反例: f ( x )
g ( x ) 1 3x 2 ,此时 lim ( x ) 1 。
x0
1 1 , g ( x ) ,当 x 0 时 lim[ f ( x) g ( x)] 0 。 x x0 x x
1 , bn n , n2
1 n
1 , bn n 2 ,则 {an bn } {n} 发散。 n
(2) 错误。考点:极限基本性质的考察。收敛数列必有界,反之不然。如: {( 1) n } 有界但 不收敛。 (3) 正确。考点:数列极限基本性质的考察。去掉数列的有限项,不改变数列的收敛值。 (4) 错误 。考点: 函数连续 性的四则 运算。 f ( x) g ( x) 一定 不连续, 证明如下 :若
以人为本 诚信致远
2015 届考研数学二知识梳理环节习题答案
高等数学部分
第一章 函数与极限
1 判断正误。
(1) 错误。考点:数列极限的四则运算。 {an bn } 一定发散,证明如下:若 {an bn } 收敛, 则 bn = {( an bn ) an } 收敛 (矛盾) ; 如:an {an bn } 可能收敛也可能发散, 则 {anbn } { } 收敛,而 an
3 求下列函数极限。 arcsin(sin x) sin x (1) lim lim x0 x0 x x
(
1 2
; )
1 x 1 x 2 arctan lim
x 0
sin x
1 1 1 x 2 arctan x 1 x 1 1 1 x x lim lim lim 2 lim x arctan x 0 x 0 x 0 x 0 x x x x 2
4 求下列易混淆极限。
x2 x 2 (1) lim x 1 x2 1 lim ( x 2)( x 1) x2 3 lim x 1 ( x 1)( x 1) x 1 x 1 2;
x 2 (1 1/ x 2 / x 2 ) lim 1 x 2 x 2 x x 2 (1 1/ x 2 ) (2) lim ; x x2 1
lim e
x 0
lim e(cos
x 0
x 1)/ x
e 1/ 2 ;
(15)令 f ( x ) (1 x )(1 x 2 )...(1 x 2 ) ,
n
以人为本 诚信致远
2015 届考研数学二知识梳理环节习题答案
2 2n 2n1
则 (1 x) f ( x ) (1 x)(1 x )(1 x )...(1 x ) 1 x
(5) lim x cot 2 x
x0
x0
x cos 2 x x 1 lim x 0 sin 2 x sin 2 x 2;
x1 2 x 2 x1 2x
x 1 2 x 2 x 1 x ) lim(1 ) (6) lim( ) lim( x x x x 1 x 1 x 1
k 1 n n n 1 1 1 1 1 1 n 1 ... 2 ) lim ( ) lim 3 15 4n 1 2 n i 1 2n 1 2n 1 n 2n 1 2
1
1
1
1
1
1
1
(8) lim(
n
(9) lim a b c lim e
n1
1 x2 ,所以 f ( x ) 1 x
n 1
1 x2 1 lim(1 x)(1 x )...(1 x )( x 1) lim ( x 1) n n 1 x 1 x
2 2n
总结:(1)等价无穷小代换;(2)先对极限进行拆分后分块计算;(3)提取因子法;(4)等价无穷 小代换;(5)非零因子直接计算和等价无穷小代换;(6)拼凑重要极限;(7)洛必达法则 和等价无穷小代换;(8)分子有理化和提取因子法;(9)等价无穷小代换;(10)提取因 子法;(11)拼凑重要极限;(12)应用公式变形后采用变量替换; (13)洛必达法则和等 价无穷小代换;(14) 应用公式变形后采用等价无穷小代换。 (15)观察特点后求出和 再求极限。
(
lim
x0
cos x cos x x sin x x sin x 1 lim 3 x 0 ( x ) 3x2 3;
14 )
ln[(cos x 1) 1] x
x 0
lim cos x lim (cos x ) lim e
x 0 x 0
x
1 x
ln cos x x
1 0 px p ;
(6) lim
sin x x x
0
;
0
;
sin t 1 1 x 1/ t lim t 0 t (8)lim x sin ; x x
总结: (1) , (2)属于∞/∞未定式的极限,都是通过恒等变换约去分子分母中极限为 0 或∞ 的因子,注意区别; (4)0.∞型未定式采用倒代换转化成∞/∞型,(3)和(5)说明就 变化速率而言,指数函数最大,幂函数次之,对数函数最小,即 e x ln x ; (6) ,
f ( x) g ( x) 连续,则 g ( x ) f ( x ) g ( x ) f ( x ) 连续(矛盾) ; f ( x) g ( x) 可能连续,
例如: f ( x ) 0 , g ( x )
1 x0 。 1 x 0
(5) 正确。考点:函数极限的不等式性考察。 (6) 正确。充分但非必要。如: f ( x )
x x n
(12) lim(arctan x ) x
x0
lim e x ln(arctan x ) arctan x t lim e tan t ln t lim et ln t 1
x0 t 0 t 0
;
sin x x cos x (13) lim x0 sin 3 x
x n
sin t 的几种形式,注意区别。(7)要区别极限方向。 t 0 t 5 求下列含有参数的极限问题。
(8)是与重要极限 lim
1 2 1 2 ax ax (1 ax 2 )1/ 2 1 2 (1)解: lim lim lim 2 a 1 a 1 x0 x 0 ln(cos x 1 1) x 0 cos x 1 ln cos x
f ( x) x sin x 在 (0, ) 上无界,但 lim f ( x) 不存在。
x
(9)错误。考点:与趋近方向有关的极限计算考察。对于这种极限,一般通过判断左右极限 是否相等来求解。如 lim e , lim arctan
x0 x0
1 1
1 x
1 等都需要区分方向。 x
x 1
n n
n
n
n
n
ln( a n b n c n ) n
a
总结: ( 1) , (2)可作为常用极限而直接使用, ( 3) , (4) , (5)是将数列极限转化为求函数 极限进而应用洛必达法则。 ( 6) , (7)(8)都是求 n 项和的极限不同点是求和的方法: (6)是错位相减法求和, (7) (8)则是典型的分母为因式之积,分子为常数的数列, 采用裂项法求和。(9)将数列的极限转化为函数的极限来求解。
1 ; (2) lim n n lim e
列极限。
(1) lim n a ( a 0)
n
1
0 ;
(3) lim nq ( q 1)
n
n
0
;
na (4) lim n ( a 1) n a
(5) lim
ln n (a 0) n n a
x (1 x) ln(1 x ) lim (7) lim x0 x0 x2
(
x
lim e x1 e2 ;
x
1 [1 ln(1 x)] x 1 lim x 0 2 x 2x 2;
8 )
2
lim
2x x x x x
2
lim
2x x( 1 1/ x 1 1/ x )
;
以人为本 诚信致远
(3) lim( x sin
2015 届考研数学二知识梳理环节习题答案
1 1 sin x) 0 1 1 ; x0 x x 1 x sin x 1 2 1 x sin x 1 lim x0 x2 2; (4) lim 2 x0 ex 1
lim
x 1; x 0 。 x 1; x 0
x0
(7) 正确。考点:极限定义的考察。 f ( x ) 有界无法确定 lim f ( x ) 是否存在,但可以推出