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數(shù)學(xué)選修21蘇教版:第3章 空間向量與立體幾何 滾動訓(xùn)練四 Word版含答案

  • 資源ID:41989014       資源大?。?span id="24d9guoke414" class="font-tahoma">238.50KB        全文頁數(shù):8頁
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數(shù)學(xué)選修21蘇教版:第3章 空間向量與立體幾何 滾動訓(xùn)練四 Word版含答案

精品資料 滾動訓(xùn)練(四) 一、填空題 1.“相似三角形的對應(yīng)角相等”的否命題是________. 答案 不相似的三角形的對應(yīng)角不相等 解析 否命題是條件、結(jié)論都否定. 2.已知a=(t+1,1,t),b=(t-1,t,1),則|a-b|的最小值為________. 答案 2 解析 |a-b|2=22+(1-t)2+(t-1)2=2(t-1)2+4, 所以當(dāng)t=1時,|a-b|取得最小值2. 3.雙曲線x2-=1的離心率大于的充要條件是________. 答案 m>1 解析 依題意知,e=,e2=>2,得1+m>2, 所以m>1. 4.已知A(1,5,-2),B(2,4,1),C(x,3,y+2),且A,B,C三點(diǎn)共線,則實(shí)數(shù)x,y的值分別為________. 答案 3,2 解析 若A,B,C三點(diǎn)共線,則,也共線. 又=(1,-1,3),=(x-2,-1,y+1), ∴=1=,∴x=3,y=2. 5.已知向量p在基底{a,b,c}下的坐標(biāo)為(3,2,-1),則p在基底下的坐標(biāo)是________. 答案  解析 由已知得p=3a+2b-c, 則p=(2a)+(-2)(-b)+(-2). 故p在基底下的坐標(biāo)為. 6.已知直線l1,l2的方向向量分別為a,b,且a=(1,2,-2),b=(-2,3,m),若l1⊥l2,則實(shí)數(shù)m的值為________. 答案 2 解析 ∵l1⊥l2,∴a⊥b. ∴ab=1(-2)+23+(-2)m=4-2m=0, ∴m=2. 7.已知a=3m-2n-4p≠0,b=(x+1)m+8n+2yp,且m,n,p不共面,若a∥b,則x,y的值分別為________. 答案 -13,8 解析 ∵a∥b且a≠0, ∴b=λa,即(x+1)m+8n+2yp=3λm-2λn-4λp. 又∵m,n,p不共面,∴==, ∴x=-13,y=8. 8.如圖,在三棱錐A-BCD中,AB=AC=AD=2,∠BAD=90,∠BAC=60,則=________. 答案?。? 解析  =(-) =- =||||cos90-||||cos60 =22cos90-22cos60=-2. 9.在底面為直角梯形的四棱錐S-ABCD中,∠ABC=90,SA⊥平面ABCD,SA=AB=BC=1,AD=,則平面SCD與平面SAB所成二面角的余弦值為________. 答案  解析 以點(diǎn)A為坐標(biāo)原點(diǎn),AD,AB,AS所在直線分別為x軸,y軸,z軸,建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系, 則A(0,0,0),D,C(1,1,0),S(0,0,1), 平面SAB的一個法向量=, 并求得平面SCD的一個法向量n=, 則cos〈,n〉==. 10.如圖,AB=AC=BD=1,AB?平面α,AC⊥平面α,BD⊥AB,BD與平面α成30角,則C,D間的距離為________. 答案  解析 ||2=|++|2=||2+||2+||2+2+2+2=1+1+1+0+0+211cos120=2.∴||=. 11.平面α的法向量為m=(1,0,-1),平面β的法向量為n=(0,-1,1),則平面α與平面β所成二面角的大小為______. 答案 60或120 解析 ∵cos〈m,n〉===-, ∴〈m,n〉=120,即平面α與β所成二面角的大小為60或120. 二、解答題 12.如圖所示,在四棱錐P-ABCD中,PC⊥平面ABCD,PC=2,在四邊形ABCD中,∠B=∠C=90,AB=4,CD=1,點(diǎn)M在PB上,PB=4PM,PB與平面ABCD成30的角.求證: (1)CM∥平面PAD; (2)平面PAB⊥平面PAD. 證明 以C為坐標(biāo)原點(diǎn),CB所在直線為x軸,CD所在直線為y軸,CP所在直線為z軸建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系C-xyz, ∵PC⊥平面ABCD, ∴∠PBC為PB與平面ABCD所成的角, ∴∠PBC=30. ∵PC=2,∴BC=2,PB=4. ∴D(0,1,0),B(2,0,0),A(2,4,0),P(0,0,2),M, ∴=(0,-1,2),=(2,3,0),=, (1)方法一 令n=(x,y,z)為平面PAD的一個法向量, 則即∴ 令y=2,得n=(-,2,1). ∵n=-+20+1=0, ∴n⊥,又CM?平面PAD,∴CM∥平面PAD. 方法二 ∵=(0,1,-2),=(2,4,-2), 令=x+y,則 方程組有解為 ∴=-+,由共面向量定理知與,共面, 又∵CM?平面PAD,∴CM∥平面PAD. (2)取AP的中點(diǎn)E,連結(jié)BE,則E(,2,1), =(-,2,1), ∵PB=AB,∴BE⊥PA. 又∵=(-,2,1)(2,3,0)=0, ∴⊥,∴BE⊥DA,又PA∩DA=A, PA,DA?平面PAD, ∴BE⊥平面PAD,又∵BE?平面PAB, ∴平面PAB⊥平面PAD. 13.已知A,B是拋物線y2=x上不同于原點(diǎn)O的兩點(diǎn),OA⊥OB. (1)求證:直線AB恒過定點(diǎn)T,且以O(shè)T為直徑的圓過點(diǎn)D(2,1); (2)若直線AB與⊙O:x2+y2=5相切,求切點(diǎn)坐標(biāo)及直線AB的方程. 考點(diǎn) 直線與拋物線的位置關(guān)系 題點(diǎn) 直線與拋物線的綜合問題 (1)證明 設(shè)直線AB的方程為x=my+t,t>0,代入y2=x,得2y2-5my-5t=0.Δ=25m2+40t>0. 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2). 則y1y2=-,x1x2==(y1y2)2=t2. 又⊥,所以x1x2+y1y2=0, 即t2-=0,解得t=或t=0(舍). 所以直線AB的方程為x=my+,恒過點(diǎn)T. 所以=(2,1)=2+11=0, 所以⊥,即OD⊥TD, 所以點(diǎn)D在以O(shè)T為直徑的圓上. (2)解 由(1)知直線AB的方程為2x-2my-5=0, 由題意得=, 解得m=. 當(dāng)m=時,切線AB的方程為2x-y-5=0, 此時,切點(diǎn)坐標(biāo)為(2,-1). 當(dāng)m=-時,切線AB的方程為2x+y-5=0, 此時,切點(diǎn)坐標(biāo)為(2,1). 三、探究與拓展 14.已知Rt△ABC的兩條直角邊BC=3,AC=4,PC⊥平面ABC,PC=,則點(diǎn)P到斜邊AB的距離是______. 答案 3 解析 以C為坐標(biāo)原點(diǎn),CA,CB,CP所在直線為x軸,y軸,z軸,建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系. 則A(4,0,0),B(0,3,0), P, 所以=(-4,3,0),=, 所以AP在斜邊AB上的投影長為=, 所以點(diǎn)P到斜邊AB的距離為d===3. 15.如圖,在五面體ABCDEF中,F(xiàn)A⊥平面ABCD,AD∥BC∥FE,AB⊥AD,M為EC的中點(diǎn),AF=AB=BC=FE=AD. (1)求異面直線BF與DE所成角的大??; (2)證明:平面AMD⊥平面CDE; (3)求二面角ACDE的余弦值. (1)解 如圖所示,以點(diǎn)A為坐標(biāo)原點(diǎn),AB,AD,AF所在直線分別為x軸,y軸,z軸,建立空間直角坐標(biāo)系, 設(shè)AB=1,依題意得B(1,0,0),C(1,1,0),D(0,2,0),E(0,1,1),F(xiàn)(0,0,1),M. =(-1,0,1),=(0,-1,1), 于是cos〈,〉===. 所以異面直線BF與DE所成角的大小為60. (2)證明 由=,=(-1,0,1), =(0,2,0),可得=0,=0. 因此,CE⊥AM,CE⊥AD. 又AM∩AD=A,AM?平面AMD,AD?平面AMD, 故CE⊥平面AMD. 又CE?平面CDE,所以平面AMD⊥平面CDE. (3)解 設(shè)平面CDE的法向量為u=(x,y,z), 則 即令x=1,可得u=(1,1,1). 又由題設(shè)知,平面ACD的一個法向量為v=(0,0,1). 所以,cos〈u,v〉===. 因為二面角ACDE為銳角,所以其余弦值為.

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