(成才之路)人教A版数学必修2练习3.23.2.1强化作业

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成才之路人教A版数学必修2-3.2.2

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)
第三章
3.2
3.2.2
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5.已知直线的斜截式方程是y=x-1,那么此直线的斜率
45° 是_______ ,倾斜角是__________. 1
6 .已知直线 l 在y 轴上的截距等于它的斜率,则直线l 一定 (-1,0) . 经过点__________
第三章
直线与方程
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1
预习导学
3
随堂测评
2
互动课堂
4
课后强化作业
第三章
3.2
3.2.2
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预习导学
第三章
3.2
3.2.2
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(2)说明:一条直线与x轴的交点(a,0)的横坐标a叫做直线在 x轴上的截距.与坐标轴垂直和过原点的直线均没有截距式.
第三章 3.2 3.2.2
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[破疑点]
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(1)截距式是两点式的特例,当已知直线上的两
点分别是与两坐标轴的交点(原点除外)时,由两点式可得直线 x y 方程的形式为a+b=1(ab≠0),即为截距式.用截距式可以很 方便地画出直线.
(0,b) y=kx+b ②过点 P_________ ,斜率为 k 的直线方程为 ___________ (斜截式)
第三章
3.2
3.2.2
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第三章
3.2
3.2.1
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新知导学
1.直线的点斜式方程 (1)定义:如下图所示,直线l过定点P(x0,y0),斜率为k, y-y0=k(x-x0) 叫做直线l 的点斜式方程,简称点斜 则把方程 _______________ 式.
线l上的两点.
(3)斜率与倾斜角的关系:一条直线必有唯一的倾斜角,但
斜率 不一定有_________( 倾斜角为90°时无斜率). (4) 斜率的意义:斜率间接反映了直线对 x 轴正向的倾斜程 度.
第三章
3.2
3.2.1
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2.确定直线的几何要素:直线上的一点和直线的 _______ 倾斜 两 点. 角或直线上不同的_______ 3 .一次函数及其图象:函数 y = kx + b(k≠0) 称为一次函 一条直线 ,该直线斜率为 k ,与 y 轴的交点为 数,其图象是 __________ (0,b) __________ .
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路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
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第三章
直线与方程
第三章
直线与方程
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第三章
3.2 直线的方程
3.2.1 直线的点斜式方程
●课标展示 1.掌握直线方程的点斜式和斜截式及其适用条件. 2.了解直线方程的斜截式与一次函数的关系. 3.会求直线的点斜式方程与斜截式方程.

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[分析] 一般式 化成斜截式方程 建立关于 解之即 → → → 方程 和截距方程 k的方程 得k值
第三章
3.2
3.2.3
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[解析] (1)因为直线 l 的斜率存在, 所以直线 l 的方程可化 2 2 为 y=- x+2,由题意得- =-1,解得 k=5. k-3 k -3 x y (2)直线 l 的方程可化为 +2=1, 由题意得 k-3+2=0, k-3 解得 k=1.
●课标展示 1.掌握直线方程的一般式,明确各系数的意义. 2.掌握一般式与其它形式的互化. 3.了解二元一次方程与直线的对应关系.
第三章
3.2
3.2.3
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●温故知新 旧知再现 1.直线方程的四种形式:
(1) 点斜式:当直线斜率 k 存在时,则过点 P(x0 , y0) 的直线 y-y0=k(x-x0) 方程为__________________ ;
[答案] x-3y+16=0
x y [解析] 直线2+6=1 的斜截式为 y=-3x+6 故斜率是- 1 3,所以所求直线的斜率是3, 1 所以所求直线方程是 y-5=3(x+1), 即 x-3y+16=0.
第三章 3.2 3.2.3
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第三章
3.2
3.2.3
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3.直线方程五种形式的比较
名称 一般 点 斜 式 情况 方程 常数的几何意义 适用条件
y-y0= (x0,y0)是直线上的一 直线不垂直 k(x-x0) 个定点,k 是斜率 y 轴上的截距 于x轴 于x轴 k 是斜率, b 是直线在 直线不垂直

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=4π
6 2 2 = 6π a . a 2
[答案] B
第一章
1.3
1.3.2
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规律总结: 常见的几何体与球的切、接问题的解决
策略: (1)处理有关几何体外接球或内切球的相关问题时,要注意 球心的位置与几何体的关系,一般情况下,由于球的对称性, 球心总在几何的特殊位置,比如中心、对角线的中点等.
4 3 32 [解析] (1)3πR = 3 π, 故 R=2, 球的表面积为 4πR2=16π. (2)体积之比是 8∶27,则半径之比是 2∶3,表面积之比是 4∶9. 4 8 4 3 (3)两个小铁球的体积为 2×3π×1 =3π,即大铁球的体积3 8 3 π×R =3π,所以半径为 2.
3
[答案] (1)B (2)B (3) 2
迎刃而解了.
(2)两个球的表面积之比等于这两个球的半径之比的平方, 两个球的体积之比等于这两个球的半径之比的立方.
第一章
1.3
1.3.2
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(1)已知球的表面积为64π,求它的体积. (2)木星的表面积约为地球表面积的 120 倍,木星的体积约 是地球体积的多少倍?
第一章
1.3
1.3.2
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(2012· 广东 ) 某几何体的三视图如图所示 ,它的体积为
( )
A.72π
B.48π
C.30π
D.24π
第一章 1.3 1.3.2
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成才之路人教A版数学必修2-3.3.1

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A1x+B1y+C1=0, 方程组 A2x+B2y+C2=0
的解即为定点坐标.
第三章
3.3
3.3.1
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直线(2m-1)x-(m+2)y+m=-3(m∈R)恒过定点( 1 A.(2,2) 3 4 C.(5,5)
[答案] D
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第三章
3.3
3.3.1
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●典例探究
两直线的交点问题
判断下列各对直线的位置关系, 若相交, 求出交 点坐标: (1)l1:2x+y+3=0,l2:x-2y-1=0; (2)l1:x+y+2=0,l2:2x+2y+3=0; (3)l1:x-y+1=0,l2:2x-2y+2=0.
)
B.(2,3) D.(-3,-2)
A.(3,2) C.(-2,-3) [答案] B
[解析]
2x-y-1=0, 解方程组 x+3y-11=0.
x=2, 得 y=3.
故选 B.
第三章
3.3
3.3.1
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第三章
直线与方程
第三章
直线与方程
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第三章
3.3 直线的交点坐标与距离公式
3.3.1 两条直线的交点坐标
第三章

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第三章 3.3 3.3.1一、选择题1.直线2x +3y +8=0和直线x -y -1=0的交点坐标是( ) A .(-2,-1) B .(-1,-2) C .(1,2) D .(2,1)[答案] B[解析] 解方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y +8=0,x -y -1=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =-2,即交点坐标是(-1,-2). 2.若三条直线2x +3y +8=0,x -y =1,和x +ky =0相交于一点,则k 的值等于( ) A .-2 B .-12C .2D .12[答案] B[解析] 由⎩⎪⎨⎪⎧x -y =12x +3y +8=0得交点(-1,-2),代入x +ky =0得k =-12,故选B.3.直线kx -y +1=3k ,当k 变动时,所有直线都通过定点( ) A .(0,0) B .(0,1) C .(3,1) D .(2,1)[答案] C[解析] 方程可化为y -1=k (x -3),即直线都通过定点(3,1).4.已知点M (0,-1),点N 在直线x -y +1=0上,若直线MN 垂直于直线x +2y -3=0,则N 点的坐标是( )A .(-2,-3)B .(2,1)C .(2,3)D .(-2,-1) [答案] C[解析] 将A 、B 、C 、D 四个选项代入x -y +1=0否定A 、B ,又MN 与x +2y -3=0垂直,否定D ,故选C.5.过两直线3x +y -1=0与x +2y -7=0的交点,并且与第一条直线垂直的直线方程是( )A .x -3y +7=0B .x -3y +13=0C .2x -y +7=0D .3x -y -5=0[答案] B[解析] 由⎩⎪⎨⎪⎧3x +y -1=0,x +2y -7=0,得交点(-1,4).∵所求直线与3x +y -1=0垂直, ∴所求直线斜率k =13,∴y -4=13(x +1),即x -3y +13=0.6.已知直线mx +4y -2=0与2x -5y +n =0互相垂直,垂足为(1,p ),则m -n +p 为( ) A .24 B .20 C .0 D .-4[答案] B[解析] ∵两直线互相垂直,∴k 1·k 2=-1,∴-m 4·25=-1,∴m =10.又∵垂足为(1,p ),∴代入直线10x +4y -2=0得p =-2,将(1,-2)代入直线2x -5y +n =0得n =-12,∴m -n +p =20. 二、填空题7.在△ABC 中,高线AD 与BE 的方程分别是x +5y -3=0和x +y -1=0,AB 边所在直线的方程是x +3y -1=0,则△ABC 的顶点坐标分别是A ________;B ________;C ________.[答案] (-2,1) (1,0) (2,5)[解析] 高线AD 与边AB 的交点即为顶点A ,高线BE 与边AB 的交点即为顶点B ,顶点C 通过垂直关系进行求解.8.两条直线x +my +12=0,2x +3y +m =0的交点在y 轴上,则m 的值是________. [答案] ±6[解析] 设交点坐标为(0,b ),则有⎩⎪⎨⎪⎧mb +12=0,3b +m =0,解得m =±6.9.已知直线l 1:a 1x +b 1y =1和直线l 2:a 2x +b 2y =1相交于点P (2,3),则经过点P 1(a 1,b 1)和P 2(a 2,b 2)的直线方程是________.[答案] 2x +3y =1[解析] 由题意得P (2,3)在直线l 1和l 2上,所以有⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+3b 1=1,2a 2+3b 2=1,则点P 1(a 1,b 1)和P 2(a 2,b 2)的坐标是方程2x +3y =1的解,所以经过点P 1(a 1,b 1)和P 2(a 2,b 2)的直线方程是2x +3y =1.三、解答题10.已知直线x +y -3m =0和2x -y +2m -1=0的交点M 在第四象限,求实数m 的取值范围.[分析] 解方程组得交点坐标,再根据点M 在第四象限列出不等式组,解得m 的取值范围.[解析] 由⎩⎪⎨⎪⎧x +y -3m =0,2x -y +2m -1=0,得⎩⎨⎧x =m +13,y =8m -13.∴交点M 的坐标为(m +13,8m -13).∵交点M 在第四象限, ∴⎩⎨⎧m +13>0,8m -13<0,解得-1<m <18.∴m 的取值范围是(-1,18).11.直线l 过定点P (0,1),且与直线l 1:x -3y +10=0,l 2:2x +y -8=0分别交于A 、B 两点.若线段AB 的中点为P ,求直线l 的方程.[解析] 解法1:设A (x 0,y 0),由中点公式,有B (-x 0,2-y 0),∵A 在l 1上,B 在l 2上,∴⎩⎪⎨⎪⎧ x 0-3y 0+10=0-2x 0+(2-y 0)-8=0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x 0=-4y 0=2, ∴k AP =1-20+4=-14,故所求直线l 的方程为:y =-14x +1,即x +4y -4=0.解法2:设所求直线l 方程为: y =kx +1,l 与l 1、l 2分别交于M 、N .解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx +1x -3y +10=0⇒N (73k -1,10k -13k -1)解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +12x +y -8=0⇒M (7k +2,8k +2k +2)∵M 、N 的中点为P (0,1)则有: 12(73k -1+7k +2)=0⇒∴k =-14. 故所求直线l 的方程为x +4y -4=0.解法3:设所求直线l 与l 1、l 2分别交于M (x 1,y 1)、N (x 2,y 2),P (0,1)为MN 的中点,则有:⎩⎪⎨⎪⎧ x 1+x 2=0,y 1+y 2=2⇒⎩⎪⎨⎪⎧x 2=-x 1,y 2=2-y 1.代入l 2的方程,得:2(-x 1)+2-y 1-8=0即2x 1+y 1+6=0.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 1-3y 1+10=02x 1+y 1+6=0⇒M (-4,2).由两点式:所求直线l 的方程为x +4y -4=0. 解法4:同解法1,设A (x 0,y 0),⎩⎪⎨⎪⎧x 0-3y 0+10=02x 0+y 0+6=0,两式相减得x 0+4y 0-4=0,(1) 考察直线x +4y -4=0,一方面由(1)知A (x 0,y 0)在该直线上;另一方面,P (0,1)也在该直线上,从而直线x +4y -4=0过点P 、A .根据两点决定一条直线知,所求直线l 的方程为:x +4y -4=0.12.m 为何值时,直线l 1:4x +y -4=0,l 2:mx +y =0,l 3=2x -3my -4=0不能围成三角形?[解析] (1)先考虑三条直线中有两条直线平行或重合的情况. ①若m ≠0,则k 1=-4,k 2=-m ,k 3=23m, 当m =4时,k 1=k 2;当m =-16时,k 1=k 3;而k 2与k 3不可能相等.②若m =0,则l 1:4x +y -4=0,l 2:y =0,l 3:2x -4=0,这时三条直线能围成三角形. ∴当m =4或m =-16时,三条直线不能围成三角形.(2)再考虑三条直线共点的情况.将y =-mx 代入方程4x +y -4=0,得(4-m )x =4,当m ≠4时,x =44-m,即l 1与l 2交于点P (44-m ,-m 4-m ),将P 点坐标代入l 3的方程得84-m +12m 24-m -4=0,解得m =-1或m =23.∴m =-1或m =23时,l 1,l 2,l 3交于一点,不能围成三角形.综上所述,当m =-1,-16,23,4时,三条直线不能围成三角形.。

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第2章 2.3 2.3.2一、选择题1.正方体A 1B 1C 1D 1-ABCD 中,截面A 1BD 与底面ABCD 所成二面角A 1-BD -A 的正切值等于( )A.33B.22C.2D. 3[答案] C[解析] 设AC 、BD 交于O ,连A 1O ,∵BD ⊥AC ,BD ⊥AA 1,∴BD ⊥平面AA 1O ,∴BD ⊥AO ,∴∠A 1OA 为二面角的平面角. tan ∠A 1OA =A 1A AO=2,∴选C.2.在二面角α-l -β中,A ∈α,AB ⊥平面β于B ,BC ⊥平面α于C ,若AB =6,BC =3,则二面角α-l -β的平面角的大小为( )A .30°B .60°C .30°或150°D .60°或120° [答案] D[解析] 如图,∵AB ⊥β,∴AB ⊥l ,∵BC ⊥α,∴BC ⊥l ,∴l ⊥平面ABC ,设平面ABC ∩l =D ,则∠ADB 为二面角α-l -β的平面角或补角, ∵AB =6,BC =3,∴∠BAC =30°,∴∠ADB =60°, ∴二面角大小为60°或120°.3.(2010·重庆文,9)到两互相垂直的异面直线的距离相等的点( ) A .只有1个 B .恰有3个 C .恰有4个 D .有无穷多个[答案] D[解析] 过两条互相垂直的异面直线的公垂线段中点且与两条直线都成45°角直线上所有点到两条直线的距离都相等,故选D.4.ABCD 是正方形,以BD 为棱把它折成直二面角A -BD -C ,E 为CD 的中点,则∠AED 的大小为( )A .45°B .30°C .60°D .90°[答案] D[解析] 设BD 中点为F ,则AF ⊥BD ,CF ⊥BD∴∠AFC =90°,∴AF ⊥面BCD ∵E 、F 分别为CD 、BD 的中点, ∴EF ∥BC ,∵BC ⊥CD ,∴CD ⊥EF ,又AF ⊥CD ,∴CD ⊥平面AEF ,∴CD ⊥AE .故选D. 5.已知l ⊂β,m ⊥α,有下列四个命题: ①α∥β⇒l ⊥m; ②α⊥β⇒l ∥m ; ③l ∥m ⇒α⊥β; ④l ⊥m ⇒α∥β. 其中正确的命题是( ) A .②与④ B .③与④ C .①与② D .①③[答案] D [解析]⎭⎪⎬⎪⎫⎭⎪⎬⎪⎫m ⊥αα∥β⇒m ⊥β l ⊂β⇒m ⊥l ,∴①正确否定A 、B ,⎭⎪⎬⎪⎫⎭⎪⎬⎪⎫又m ⊥α l ∥m ⇒l ⊥αl ⊂β⇒β⊥α,∴③正确否定C ,故选D. 6.已知三棱锥S -ABC 的各顶点都在一个半径为r 的球面上,球心O 在AB 上,SO ⊥底面ABC ,AC =2r ,则球的体积与三棱锥体积之比是( )A .πB .2πC .3πD .4π[答案] D[解析] 此三棱锥的高为球的半径,ABC 所在大圆面积为πr 2,三棱锥的底面易知为等腰直角三角形.腰长为2r ,所以三棱锥底面面积为12(2r )2=r 2,V 球V 锥=43πr 313r 3=4π,∴球体积与三棱锥体积之比为4π,故选D.7.在空间四边形ABCD 中,AD ⊥BC ,BD ⊥AD ,且△BCD 是锐角三角形,那么必有( ) A .平面ABD ⊥平面ADC B .平面ABD ⊥平面ABC C .平面ADC ⊥平面BCD D .平面ABC ⊥平面BCD [答案] C8.已知m 、l 是直线,α、β是平面,给出下列命题: ①若l 垂直于α内的两条相交直线,则l ⊥α; ②若l 平行于α,则l 平行于α内的所有直线; ③若m ⊂α,l ⊂β,且l ⊥m ,则α⊥β; ④若l ⊂β,且l ⊥α,则α⊥β; ⑤若m ⊂α,l ⊂β,且α∥β,则m ∥l . 其中正确命题的序号是( ) A .①② B .③④ C .①④D .②③[答案] C[解析] 由直线与平面垂直的判定定理知,①正确;对于②,若l ∥α,m ⊂α,则l 与m 可能平行,也可能是异面直线,故②不正确; 对于③,满足题设的平面α、β有可能平行或相交,也有可能垂直,故③是错误的; 由面面垂直的判定定理知,④是正确的;对于⑤,m 与l 可能平行,也可能是异面直线,故⑤是错误的.故正确的命题是①、④. 二、填空题9.(09·全国Ⅰ文)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________.[答案] 16π[解析] 设球的半径为R ,截面圆的半径为r , 则有⎩⎪⎨⎪⎧πr 2=3π⎝⎛⎭⎫R 22+r 2=R 2解得R =2,∴球O 的表面积S =4πR 2=16π.10.如图,ABCD 是正方形,P A ⊥平面ABCD ,且P A =AB =a .(1)二面角A -PD -C 的度数为________; (2)二面角B -P A -D 的度数为________;(3)二面角B -P A -C 的度数为________; (4)二面角B -PC -D 的度数为________. [答案] 90°;90°;45°;120°[解析] (1)P A ⊥平面ABCD ∴P A ⊥CD又ABCD 为正方形,∴CD ⊥AD ,∴CD ⊥平面P AD , 又CD ⊂平面PCD ,∴平面P AD ⊥平面PCD , ∴二面角A -PD -C 为90°.(2)∵P A ⊥平面ABCD ,∴AB ⊥P A ,AD ⊥P A ∴∠BAD 为二面角B -AP -D 的平面角 又∠BAD =90°,∴二面角B -AP -D 为90° (3)P A ⊥平面ABCD ,∴AB ⊥P A ,AC ⊥P A ∴∠BAC 为二面角B -P A -C 的平面角 又ABCD 为正方形,∴∠BAC =45° 即二面角B -P A -C 为45° (4)作BE ⊥PC 于E ,连DE则由△PBC ≌△PDC 知∠BPE =∠DPE 从而△PBE ≌△PDE∴∠DEP =∠BEP =90°,且BE =DE ∴∠BED 为二面角B -PC -D 的平面角 ∵P A ⊥平面ABCD ,∴P A ⊥BC ,又AB ⊥BC , ∴BC ⊥平面P AB ,∴BC ⊥PB , ∴BE =PB ·BC PC =63a ,BD =2a∴取BD 中点O ,则sin ∠BEO =BO BE =32,∴∠BEO =60°,∴∠BED =120° ∴二面角B -PC -D 的度数为120°.11.已知二面角α-AB -β为120°,AC ⊂α,BD ⊂β,且AC ⊥AB ,BD ⊥AB ,AB =AC =BD =a ,则(1)CD 的长为________;(2)CD 与AB 所成的角为________. [答案] (1)2a (2)60°[解析] 在平面β内,作AD ′綊BD ,连DD ′,则DD ′綊AB(1)∵AC⊥AB,D′A⊥AB,∴∠D′AC为二面角α-AB-β的平面角即∠D′AC=120°∵AB=AC=BD=a,∴CD′=3a又AB⊥平面ACD′,DD′∥AB,∴DD′⊥平面ACD′∴DD′⊥D′C,又DD′=a∴CD=DD′2+D′C2=2a(2)∵DD′∥AB∴∠D′DC为异面直线CD与AB所成的角在Rt△DD′C中,DD′=a,CD=2a∴∠D′DC=60°,即CD与AB所成的角为60°.12.已知边长为a的菱形ABCD中,∠ABC=60°,PC⊥平面ABCD,E是P A的中点,则E到平面PBC的距离为________.[答案]3 4a[解析]如图,设AC交BD于O,连EO,∵E、O分别为P A、AC的中点,∴EO∥PC,又EO⊄面PBC,PC⊂面PBC,∴EO∥平面PBC,于是EO上任一点到平面PBC的距离都相等,则O点到平面PBC的距离即为所求.在平面ABCD内过O作OG⊥BC于G,∵PC⊥平面ABCD,∴PC⊥OG,∴OG⊥平面PBC.∵ABCD是菱形,∠ABC=60°,∴OG=3a2sin∠OBC=3a2×sin30°=34a.即E到面PBC距离为3 4a.三、解答题13.已知P A⊥圆O所在平面,AB是⊙O直径,C是圆周上任一点,①图中有几个直角三角形?证明你的结论;②有几对平面互相垂直?证明你的结论.[解析] ①图中有四个直角三角形∵P A ⊥⊙O 所在平面,∴P A ⊥AC P A ⊥AB ∴△P AC 、△P AB 都为直角三角形 ∵AB 为⊙O 直径,∴BC ⊥AC ,又P A ⊥BC ,∴BC ⊥平面P AC ,从而BC ⊥PC ∴△ABC 、△PBC 都为直角三角形②图中有三对互相垂直的平面,∵P A ⊥⊙O 所在平面α P A ⊂平面P AB ,P A ⊂平面P AC ∴平面P AB ⊥α,平面P AC ⊥α又BC ⊥AC ,BC ⊥PC ,∴BC ⊥平面P AC , 又BC ⊂平面PBC ,∴平面PBC ⊥平面P AC .14.已知P A ⊥平面ABCD ,ABCD 为矩形,P A =AD ,M 、N 分别是AB 、PC 的中点,求证:①MN ∥平面P AD ; ②平面PMC ⊥平面PDC .[解析] (1)取PD 的中点Q ,连结AQ 、QN∵PN =NC ,∴QN 綊12DC∵四边形ABCD 为矩形, ∴QN 綊AM ∴MN ∥AQ ,又∵AQ ⊂平面P AD ,MN ⊄平面P AD , ∴MN ∥平面P AD(2)∵P A ⊥平面ABCD ,∴∠P AD =90° ∴△P AD 为等腰直角三角形 ∵Q 为PD 中点,∴AQ ⊥PD∵CD ⊥AD ,CD ⊥P A ,∴CD ⊥平面P AD , ∵AQ ⊂平面P AD ,∴CD ⊥AQ ,∴AQ ⊥平面PDC 由①MN ∥AQ ,∴MN ⊥平面PDC ,又∵MN ⊂平面PMC ,∴平面PMC ⊥平面PDC .15.(2010·安徽文,19)如图,在多面体ABCDEF 中,四边形ABCD 是正方形,AB =2EF =2,EF ∥AB ,EF ⊥FB ,∠BFC =90°,BF =FC ,H 为BC 的中点.(1)求证:FH ∥平面EDB ;(2)求证:AC ⊥平面EDB (3)求四面体B -DEF 的体积.[解析] (1)证明:设AC 与BD 交于点G ,联结EG 、GH . 则G 为AC 中点,∵H 是BC 中点,∴GH 綊12AB又∵EF 綊12AB ,∴四边形EFHG 为平行四边形.∴FH ∥EG . 又EG ⊂平面EDB ,而FH ⊄平面EDB , ∴FH ∥平面EDB .(2)证明:∵EF ∥AB ,EF ⊥FB .∴AB ⊥FB . 又四边形ABCD 为正方形, ∴AB ⊥BC ,又FB ∩BC =B , ∴AB ⊥平面BFC .∵FH ⊂平面BFC ,∴AB ⊥FH .又∵FB =FC ,H 是BC 中点,∴FH ⊥BC . 又AB ∩BC =B ,∴FH ⊥平面ABCD ,∴FH ⊥AC . 又EG ∥FH ,∴EG ⊥AC , 又AC ⊥BD ,BD ∩EG =G , ∴AC ⊥平面EDB .(3)解:∵EF ⊥BF ,BF ⊥FC 且EF ∩FC =F , ∴BF ⊥平面CDEF , 即BF ⊥平面DEF .∴BF 为四面体B —DEF 的高. 又∵BC =AB =2,∴BF =FC = 2.四边形CDEF 为直角梯形,且EF =1,CD =2. ∴S △DEF =12(1+2)×2-12×2×2=22∴V B —DEF =13×22×2=13.*16.(08·湖南)如图所示,四棱锥P -ABCD 的底面ABCD 是边长为1的菱形,∠BCD =60°,E 是CD 的中点,P A ⊥底面ABCD ,P A = 3.(1)证明:平面PBE⊥平面P AB;(2)求二面角A-BE-P的大小.[解析](1)如图所示,连结BD,由ABCD是菱形且∠BCD=60°知,△BCD是等边三角形.因为E是CD的中点,所以BE⊥CD,又AB∥CD,所以BE⊥AB,又因为P A⊥平面ABCD,BE⊂平面ABCD,所以P A⊥BE.而P A∩AB=A,因此BE⊥平面P AB.又BE⊂平面PBE,所以平面PBE⊥平面P AB.(2)由(1)知,BE⊥平面P AB,PB⊂平面P AB,所以PB⊥BE.又AB⊥BE,所以∠PBA是二面角A-BE-P的平面角.在Rt△P AB中,tan∠PBA=P AAB=3,∠PBA=60°.故二面角A-BE-P的大小是60°.高╔考|试题*库。

成才之路人教A版数学必修2-2.3.2

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路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
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第二章
点、直线、平面之间的位置关系
第二章
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第二章
2.3 直线、平面垂直的判定及其性质
2.在长方体ABCD-A1B1C1D1中,二面角A-BC-A1的平
面角是(
)
A.∠ABC B.∠ABB1 C.∠ABA1 D.∠ABC1 [答案] C [解析]
第二章
2.3
2.3.2
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3 .如图所示,已知 AB⊥平面 BCD , BC⊥CD ,则图中互
面的位置唯一确定的,与选择棱上的点的位置无关.
(2)平面角的两边分别在二面角的两个面内,且两边都与二 面角的棱垂直,这个角所确定的平面与棱垂直.
第二章
2.3
2.3.2
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2.平面与平面垂直
(1) 定 义 : 两 个 平 面 相 交 , 如 果 它 们 所 成 的 二 面 角 是 直二面角 ,就说这两个平面互相垂直.平面α与平面β垂直, __________ α⊥β 记作__________. (2)画法:两个互相垂直的平面通常把直立平面的竖边画成 横边 垂直.如图所示. 与水平平面的__________
2.3.2
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●课标展示 1 .了解二面角及其平面角的概念,并会求二面角的大 小. 2.掌握两个平面互相垂直的定义和画法.
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第3章 3.2 3.2.1
一、选择题
1.等边△PQR 中,P (0,0)、Q (4,0),且R 在第四象限内,则PR 和QR 所在直线的方程分别为( )
A .y =±3x
B .y =±3(x -4)
C .y =3x 和y =-3(x -4)
D .y =-3x 和y =3(x -4)
[答案] D
[解析] 直线PR ,PQ 的倾斜角分别为120°,60°,
∴斜率分别为-3, 3.数形结合得出.
2.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 =12
x +4 C .y =-2x -83
D .y =12x -83
[答案] C
[解析] y =3x +4与x 轴交点为(-43
,0) 又与直线y =-2x +3平行,
故所求直线方程为y =-2(x +43
) 即y =-2x -83
故选C. 3.集合M ={直线y =kx +b },N ={一次函数y =kx +b 的图象},则集合M 、N 的关系是( )
A .M =N
B .M N
C .M N
D .以上都不对
[答案] B
[解析] ∵直线y =kx +b 中k 可以取0,一次函数y =kx +b 中隐含k ≠0,∴N M .
4.在同一直角坐标系中,直线y =ax 与y =x +a 的图象正确的是( )
[答案] C
[解析] 直线y =ax 过原点,若a >0,应是A 与B ,但直线y =x +a 纵截距a 应为正值,故排除A 、B ;当a <0时,应是C 与D ,但D 中直线y =x +a 的倾斜方向不对(因为斜率为1),故排除D ,选C.
5.如图所示,方程y =ax +1a
表示的直线可能是( )
[答案] B
[解析] ∵a ≠0,∴排除C ,若a >0,只能是A ,再结合纵截距1a
>0去掉A. 若a <0,结合纵截距1a
<0,排除D ,∴选B. 6.已知点P (3,m )在过M (-2,1)和N (-3,4)两点的直线上,则m 的值为( )
A .15
B .14
C .-14
D .-16
[答案] C
[解析] 直线MN 的斜率k =-3,方程为y -1=-3(x +2),点P (3,m )在直线上, ∴m -1=-3×(3+2),∴m =-14.
[点评] 点P 在过M 、N 两点的直线上,即P 、M 、N 共线,因此可由斜率k PM =k MN 求解,请自己写出解题过程.
7.直线l :y =kx +b 的图像如图所示,则k 、b 满足( )
A .k >0,b >0
B .k <0,b >0
C .k <0,b <0
D .k >0,b <0
[答案] B
8.直线l :y -1=k (x +2)的倾斜角为135°,则直线l 在y 轴上的截距是( )
A .1
B .-1 C.22 D .-2 [答案] B
[解析] ∵倾斜角为135°,
∴k =tan135°=-tan45°=-1,
∴直线l :y -1=-(x +2),令x =0得y =-1.
二、填空题
9.△ABC 的顶点A (5,-1),B (1,1),C (2,m ),若△ABC 为直角三角形,则直线BC 的
方程为________.
[答案] 8x +y -9=0或2x -y -1=0或y =x 或3x +y -4=0
[解析] 若∠A 为直角,则AC ⊥AB ,
∴k AC ·k AB =-1,
即m +12-5·1+11-5
=-1,得m =-7; 此时BC :8x +y -9=0.
若∠B 为直角,则AB ⊥BC ,∴k AB ·k BC =-1,
即-12·m -12-1
=-1,得m =3; 此时直线BC 方程为2x -y -1=0.
若∠C 为直角,则AC ⊥BC ,∴k AC ·k BC =-1,
即m +1-3·m -12-1
=-1,得m =±2. 此时直线BC 方程为y =x 或3x +y -4=0.
10.过点(1,-2)与直线l :y =-x +3垂直的直线方程为________.
[答案] x -y -3=0
11.过点(-1,1)与直线l :y =3x -1平行的直线方程为________.
[答案] y =3x +1+ 3
[解析] 设所求直线方程y =3x +b ,∵过(-1,1)点,∴1=-3+b ,∴b =1+3, ∴直线方程为y =3x +1+ 3.
12.直线方程y -1=k (x +2)中,无论k 取何值都不能表示过点A (-2,1)的直线l ,则l 的方程为________.
[答案] x =-2
三、解答题
13.已知直线y =-
33x +5的倾斜角是直线l 的倾斜角的大小的5倍,分别求满足下列条件的直线l 的方程.
(1)过点P (3,-4);
(2)在x 轴上截距为-2;
(3)在y 轴上截距为3.
[解析] 直线y =-33x +5的斜率k =tan α=-33
∴α=150° 故所求直线l 的倾斜角为30°,斜率k ′=
33
(1)过点P (3,-4),由点斜式方程得:y +4=
33
(x -3) ∴y =33x -3-4 (2)在x 轴截距为-2,即直线l 过点(-2,0)
由点斜式方程得:y -0=33(x +2),∴y =33x +233
(3)在y 轴上截距为3,由斜截式方程得y =
33x +3. 14.求与两坐标轴围成面积是12,且斜率为-32
的直线方程. [解析] 设直线方程为y =-32
x +b , 令y =0得x =23
b 由题意知12·|b |·|23
b |=12,∴b 2=36, ∴b =±6,∴所求直线方程为y =-32
x ±6. 15.已知直线l 经过点P (-5,-4),且l 与两坐标轴围成的三角形的面积为5,求直线l 的方程.
[解析] 由条件知,直线l 的斜率存在,
故设l :y +4=k (x +5),
令x =0得y =5k -4,令y =0得x =4k
-5. 根据题意得12⎪⎪⎪⎪4k
-5·|5k -4|=5, 即(5k -4)2=10|k |.
当k >0时,原方程可化为(5k -4)2=10k , 解得k 1=25,k 2=85
; 当k <0时,原方程可化为(5k -4)2=-10k ,此方程无实数解.
故直线l 的方程为y +4=25(x +5)或y +4=85(x +5).即y =25x -2或y =85
x +4. 16.已知点A (1,3)、B (5,7)、C (10,12),求BC 边上的高所在直线的方程.
[解析] k BC =12-710-5
=1,因此BC 边上的高线的斜率为-1,方程为:y -3=-(x -1) 即x +y -4=0.
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