18年高考真题——理科数学(天津卷)

合集下载

2018-2022五年全国高考数学立体几何真题分类汇编(试卷版)

2018-2022五年全国高考数学立体几何真题分类汇编(试卷版)

2018-2022五年全国各省份高考数学真题分类汇编专题21立体几何解答题一、解答题1.(2022高考北京卷·第17题)如图,在三棱柱111ABC A B C -中,侧面11BCC B 为正方形,平面11BCC B ⊥平面11ABB A ,2AB BC ==,M ,N 分别为11A B ,AC 的中点.(1)求证:MN ∥平面11BCC B ;(2)再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求直线AB 与平面BMN 所成角的正弦值.条件①:AB MN ⊥;条件②:BM MN =.注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分.2.(2022年高考全国甲卷数学(理)·第18题)在四棱锥P ABCD -中,PD ⊥底面,,1,2,ABCD CD AB AD DC CB AB DP =====∥.(1)证明:BD PA ⊥;(2)求PD 与平面PAB 所成的角的正弦值.3.(2022年浙江省高考数学试题·第19题)如图,已知ABCD 和CDEF 都是直角梯形,//AB DC ,//DC EF ,5AB =,3DC =,1EF =,60BAD CDE ∠=∠=︒,二面角F DC B --的平面角为60︒.设M ,N 分别为,AE BC 的中点.(1)证明:FN AD ⊥;(2)求直线BM 与平面ADE 所成角的正弦值.4.(2022新高考全国II 卷·第20题)如图,PO 是三棱锥P ABC -的高,PA PB =,AB AC ⊥,E 是PB 的中点.(1)证明://OE 平面PAC ;(2)若30ABO CBO ∠=∠=︒,3PO =,5PA =,求二面角C AE B --的正弦值.5.(2022新高考全国I 卷·第19题)如图,直三棱柱111ABC A B C -的体积为4,1A BC 的面积为.(1)求A 到平面1A BC 的距离;(2)设D 为1A C 的中点,1AA AB =,平面1A BC ⊥平面11ABB A ,求二面角A BD C --的正弦值.6.(2022年高考全国乙卷数学(理)·第18题)如图,四面体ABCD 中,,,AD CD AD CD ADB BDC ⊥=∠=∠,E 为AC 的中点.(1)证明:平面BED ⊥平面ACD ;(2)设2,60AB BD ACB ==∠=︒,点F 在BD 上,当AFC △的面积最小时,求CF 与平面ABD 所成的角的正弦值.-中,底面ABCD是平行四边7.(2021年高考浙江卷·第19题)如图,在四棱锥P ABCDBC PC的中点,形,120,1,4,∠=︒===M,N分别为,ABC AB BC PA⊥⊥.PD DC PM MD,(1)证明:AB PM⊥;(2)求直线AN与平面PDM所成角的正弦值.-中,底面ABCD是正方形,若8.(2021年新高考全国Ⅱ卷·第19题)在四棱锥Q ABCD===.AD QD QA QC2,3(1)证明:平面QAD⊥平面ABCD;--的平面角的余弦值.(2)求二面角B QD A9.(2021年新高考Ⅰ卷·第20题)如图,在三棱锥A BCD -中,平面ABD ⊥平面BCD ,AB AD =,O 为BD 的中点.(1)证明:OA CD ⊥;(2)若OCD 是边长为1的等边三角形,点E 在棱AD 上,2DE EA =,且二面角E BC D --的大小为45︒,求三棱锥A BCD -的体积.10.(2021年高考全国乙卷理科·第18题)如图,四棱锥P ABCD -的底面是矩形,PD ⊥底面ABCD ,1PD DC ==,M 为BC 的中点,且PB AM ⊥.(1)求BC ;(2)求二面角A PM B --的正弦值.11.(2021年高考全国甲卷理科·第19题)已知直三棱柱111ABC A B C -中,侧面11AA B B 为正方形,2AB BC ==,E ,F 分别为AC 和1CC 的中点,D 为棱11A B 上的点.11BF A B ⊥(1)证明:BF DE ⊥;(2)当1B D 为何值时,面11BB C C 与面DFE 所成的二面角的正弦值最小?12.(2021高考北京·第17题)如图:在正方体1111ABCD A B C D -中,E 为11A D 中点,11B C 与平面CDE 交于点F.(1)求证:F 为11B C 的中点;(2)点M 是棱11A B 上一点,且二面角M FC E --的余弦值为53,求111A M A B 的值.13.(2020年高考课标Ⅰ卷理科·第18题)如图,D为圆锥的顶点,O是圆锥底面的圆心,=.ABC是底面的内接正三角形,P为DO上一点,AE为底面直径,AE ADPO=.(1)证明:PA⊥平面PBC;--的余弦值.(2)求二面角B PC E14.(2020年高考课标Ⅱ卷理科·第20题)如图,已知三棱柱ABC-A1B1C1的底面是正三角形,侧面BB1C1C是矩形,M,N分别为BC,B1C1的中点,P为AM上一点,过B1C1和P的平面交AB于E,交AC于F.(1)证明:AA1∥MN,且平面A1AMN⊥EB1C1F;(2)设O为△A1B1C1的中心,若AO∥平面EB1C1F,且AO=AB,求直线B1E与平面A1AMN所成角的正弦值.15.(2020年高考课标Ⅲ卷理科·第19题)如图,在长方体1111ABCD A B C D -中,点,E F分别在棱11,DD BB 上,且12DE ED =,12BF FB =.(1)证明:点1C 在平面AEF 内;(2)若2AB =,1AD =,13AA =,求二面角1A EF A --的正弦值.16.(2020年新高考全国Ⅰ卷(山东)·第20题)如图,四棱锥P -ABCD 的底面为正方形,PD⊥底面ABCD .设平面PAD 与平面PBC 的交线为l .(1)证明:l ⊥平面PDC ;(2)已知PD =AD =1,Q 为l 上的点,求PB 与平面QCD 所成角的正弦值的最大值.17.(2020年新高考全国卷Ⅱ数学(海南)·第20题)如图,四棱锥P-ABCD的底面为正方形,PD⊥底面ABCD.设平面PAD与平面PBC的交线为l.(1)证明:l⊥平面PDC;(2)已知PD=AD=1,Q为l上的点,QB,求PB与平面QCD所成角的正弦值.18.(2020年浙江省高考数学试卷·第19题)如图,三棱台DEF—ABC中,面ADFC⊥面ABC,∠ACB=∠ACD=45°,DC=2BC.(I)证明:EF⊥DB;(II)求DF与面DBC所成角的正弦值.19.(2020天津高考·第17题)如图,在三棱柱111ABC A B C -中,1CC ⊥平面,,2ABC AC BC AC BC ⊥==,13CC =,点,D E 分别在棱1AA 和棱1CC 上,且12,AD CE M ==为棱11A B 的中点.(Ⅰ)求证:11C M B D ⊥;(Ⅱ)求二面角1B B E D --的正弦值;(Ⅲ)求直线AB 与平面1DB E 所成角的正弦值.20.(2020江苏高考·第24题)在三棱锥A BCD -中,已知CB CD ==,2BD =,O 为BD的中点,AO ⊥平面BCD ,2AO =,E 为AC 的中点.(1)求直线AB 与DE 所成角的余弦值;(2)若点F 在BC 上,满足14BF BC =,设二面角F DE C --的大小为θ,求sin θ的值.21.(2020江苏高考·第15题)在三棱柱111ABC A B C -中,AB AC ⊥,1B C ⊥平面ABC ,,E F分别是1,AC B C 的中点.(1)求证:EF 平面11AB C ;(2)求证:平面1AB C ⊥平面1ABB .22.(2020北京高考·第16题)如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 为1BB 的中点.(Ⅰ)求证:1//BC 平面1AD E ;(Ⅱ)求直线1AA 与平面1AD E 所成角的正弦值.23.(2019年高考浙江·第19题)如图,已知三棱柱111ABC A B C -,平面11A ACC ⊥平面ABC ,90ABC ∠=︒,30BAC ∠=︒,11A A A C AC ==,E ,F 分别是AC ,11A B 的中点.(Ⅰ)证明:EF BC ⊥;(Ⅱ)求直线EF 与平面1A BC 所成角的余弦值.24.(2019年高考天津理·第17题)如图,AE ⊥平面ABCD ,//,//CF AE AD BC ,,1,2AD AB AB AD AE BC ⊥====.(Ⅰ)求证:BF ∥平面ADE ;(Ⅱ)求直线CE 与平面BDE 所成角的正弦值;(Ⅲ)若二面角E BD F --的余弦值为13,求线段CF 的长.25.(2019年高考上海·第17题)如图,在长方体1111ABCD A BC D -中,M 为1BB 上一点,已知2BM =,4AD =,3CD =,15AA =.(1)求直线1AC 与平面ABCD 的夹角;(2)求点A 到平面1AMC 的距离.26.(2019年高考全国Ⅲ理·第19题)图1是由矩形ADEB ,Rt △ABC 和菱形BFGC 组成的一个平面图形,其中AB =1,BE =BF =2,∠FBC =60°,将其沿AB ,BC 折起使得BE 与BF 重合,连结DG ,如图2.(1)证明:图2中的A ,C ,G ,D 四点共面,且平面ABC ⊥平面BCGE ;(2)求图2中的二面角B−CG−A 的大小.27.(2019年高考全国Ⅱ理·第17题)如图,长方体1111ABCD A B C D -的底面ABCD 是正方形,点E 在棱1AA 上,1BE EC ⊥.()1证明:BE ⊥平面11EB C ;()2若1AE A E =,求二面角1B EC C --的正弦值.28.(2019年高考全国Ⅰ理·第18题)如图,直四棱柱1111ABCD A B C D -的底面是菱形,14,2,60,,,AA AB BAD E M N ==∠=︒分别是BC ,1BB ,1A D 的中点.(1)证明://MN 平面1C DE ;(2)求二面角1A MA N --的正弦值.29.(2019年高考江苏·第16题)如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,,D E 分别为BC ,AC 的中点,AB BC =.求证:(1)11A B ∥平面1DEC ;(2)1BE C E ⊥.30.(2019年高考北京理·第16题)如图,在四棱锥P –ABCD 中,PA ⊥平面ABCD ,AD ⊥CD ,AD ∥BC ,PA =AD =CD =2,BC =3.E 为PD 的中点,点F 在PC 上,且13PF PC =.(Ⅰ)求证:CD ⊥平面PAD ;(Ⅱ)求二面角F–AE–P 的余弦值;(Ⅲ)设点G 在PB 上,且23PG PB =.判断直线AG 是否在平面AEF 内,说明理由.31.(2018年高考数学江苏卷·第25题)(本小题满分10分)如图,在正三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AB =AA 1=2,点P ,Q 分别为A 1B 1,BC 的中点.(1)求异面直线BP 与AC 1所成角的余弦值;(2)求直线CC 1与平面AQC 1所成角的正弦值.32.(2018年高考数学江苏卷·第15题)(本小题满分14分)在平行六面体1111ABCD A B C D -中,1111,AA AB AB B C =⊥.求证:(1)11AB A B C 平面∥;(2)111ABB A A BC ⊥平面平面.33.(2018年高考数学浙江卷·第19题)(本题满分15分)如图,已知多面体111ABCA B C ,111,,A A B B C C 均垂直于平面ABC ,120ABC ∠=︒,14A A =,11C C =,12AB BC B B ===.(1)证明:1AB ⊥平面111A B C ;(2)求直线1AC 与平面1ABB 所成角的正弦值.34.(2018年高考数学上海·第17题)(本题满分14分,第1小题满分6分,第2小题满分8分)已知圆锥的顶点为P ,底面圆心为O ,半径为2,(1)设圆锥的母线长为4,求圆锥的体积;(2)设4PO =,OA OB 、是底面半径,且90AOB ∠=︒,M 为线段AB 的中点,如图,求异面直线PM 与OB 所成的角的大小.35.(2018年高考数学天津(理)·第17题)(本小题满分13分)如图,//AD BC 且2AD BC =,AD CD ⊥,//EG AD 且EG AD =,//CD FG ,且2CD FG =,DG ⊥平面ABCD ,2DA DC DG ===.(1)若M 为CF 的中点,N 为EG 的中点,求证://MN 平面CDE ;(2)求二面角E BC F --的正弦值;(3)若点P 在线段DG 上,且直线BP 与平面ADGE 所成的角为60︒,求线段DP 的长.36.(2018年高考数学课标Ⅲ卷(理)·第19题)(12分)如图,边长为2的正方形ABCD 所在平面与半圆弧CD 所在的平面垂直,M 是弧CD 上异于,C D 的点.(1)证明:平面AMD ⊥平面BMC ;(2)当三棱锥M ABC -体积最大时,求面MAB 与面MCD 所成二面角的正弦值.37.(2018年高考数学课标Ⅱ卷(理)·第20题)(12分)如图,在三棱锥P ABC -中,AB BC ==,4PA PB PC AC ====,O 为AC 的中点.(1)证明:PO ⊥平面ABC ;(2)若点M 在棱BC 上,且二面角M PA C --为30︒,求PC 与平面PAM 所成角的正弦值.PAB M CO 38.(2018年高考数学课标卷Ⅰ(理)·第18题)(12分)如图,四边形ABCD 为正方形,,E F 分别为,AD BC 的中点,以DF 为折痕把DCF ∆折起,使点C 到达点P 的位置,且PF BF ⊥.(1)证明:平面PEF ⊥平面ABFD ;(2)求DP 与平面ABFD 所成角的正弦值.39.(2018年高考数学北京(理)·第16题)(本小题14分)如图,在三棱柱111ABC A B C -中,1CC ⊥平面ABC ,,,,D E F G 分别为1111,,,AA AC A C BB 的中点,AB BC ==,12AC AA ==.(Ⅰ)求证:AC ⊥平面BEF ;(Ⅱ)求二面角1B CD C --的余弦值;(Ⅲ)证明:直线FG 与平面BCD 相交.。

2018年高考天津卷理科数学(含答案)

2018年高考天津卷理科数学(含答案)

绝密★启用前2018年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)数学(理工类)本试卷分为第I卷(选择题)和第n卷(非选择题)两部分,共150分,考试用时120分钟。

第I卷1至2页,第n卷3至5页。

答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题考上,并在规定位置粘贴考试用条形码。

答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效。

考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。

祝各位考生考试顺利!第I卷注意事项:1 •每小题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。

2•本卷共8小题,每小题5分,共40分。

参考公式:如果事件A, B互斥,那么P(AUB)二P(A) P(B).如果事件A, B相互独立,那么P(AB) = P(A)P(B).棱柱的体积公式V =Sh,其中S表示棱柱的底面面积,h表示棱柱的高.1棱锥的体积公式V Sh,其中S表示棱锥的底面面积,h表示棱锥的高.3一.选择题: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)设全集为R,集合A = {x0 vx £2} , B ={xx^1},则AI 6B)=(A) {xOvx 兰1} (B) {xOvx<*(C) { x 1 兰x c 2} (D) { x 0 c x c 2}"x + y 兰5,2x — y 兰4,⑵设变量x, y满足约束条件则目标函数3x 5y的最大值为_x + y 兰1,y -0,(A) 6 (B) 19 (C) 21 (D) 45(3)阅读如图的程序框图,运行相应的程序,若输入N的值为20,则输出T的值为(A) 充分而不必要条件(B) 必要而不充分条件(C) 充要条件(D) 既不充分也不必要条件Jl K(6)将函数y=sin(2x )的图象向右平移个单位长度,所得图象对应的函数5 103兀5兀(A)在区间[一,]上单调递增4 43兀(B)在区间[34川上单调递减(A) 1 (B) 2(4)设x R,则a\x--\.-2 2(5)已知a = log 2 e, b = In 2,c 二log23,则a,b,c的大小关系为(A) a b c (B) b a c (C) c b a (D) c a b(11)已知正方体 ABC^A1B 1C 1D 1的棱长为1,除面ABCD 夕卜,该正方体其余各面的中心分别为点E ,F ,2 2⑺已知双曲线 爲-y 2=1(a 0, b 0)的离心率为2,过右焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A , Ba b两点•设A , B 到双曲线同一条渐近线的距离分别为d !和d 2,且d !d^6,则双曲线的方程为(8)如图,在平面四边形 ABCD 中,AB _ BC ,AD _ CD ,. BAD =120 ,AB = AD =1.若点E 为边第口卷注意事项:1. 用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。

高考数学(理)真题专题汇编:平面向量

高考数学(理)真题专题汇编:平面向量

高考数学(理)真题专题汇编:平面向量一、选择题1.【来源】2019年高考真题——理科数学(北京卷)设点A ,B ,C 不共线,则“AB 与AC 的夹角为锐角”是“||||AB AC BC +>”的 A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件 C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件2.【来源】2019年高考真题——理科数学(全国卷Ⅱ) 已知AB =(2,3),AC =(3,t ),BC =1,则AB BC ⋅= A .-3 B .-2C .2D .33.【来源】2019年高考真题——理科数学(全国卷Ⅰ) 已知非零向量a ,b 满足||2||=a b ,且()-a b ⊥b ,则a 与b 的夹角为A .π6B .π3C .2π3D .5π64.【来源】2018年高考真题——理科数学(天津卷)如图,在平面四边形ABCD 中,AB BC ⊥,AD CD ⊥,120BAD ∠=︒,1AB AD ==. 若点E 为边CD 上的动点,则⋅AE BE 的最小值为(A) 2116(B) 32(C) 2516(D) 35.【来源】2018年高考真题——理科数学(全国卷II ) 已知向量a ,b 满足|a |=1,a ·b =-1,则a ·(2a -b )= A .4B .3C .2D .06.【来源】2018年高考真题——理科数学(全国卷Ⅰ) 在△ABC 中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则=A.43AB -41ACB. 41AB -43AC C. 43AB +41AC D. 41AB +43AC7.【来源】2016年高考真题——理科数学(天津卷)已知△ABC 是边长为1的等边三角形,点E D ,分别是边BC AB ,的中点,连接DE 并延长到点F ,使得EF DE 2=,则BC AF ⋅的值为( )(A )85-(B )81(C )41(D )8118.【来源】2017年高考真题——数学(浙江卷)如图,已知平面四边形ABCD ,AB ⊥BC ,AB =BC =AD =2,CD =3,AC 与BD 交于点O ,记I 1=OB OA ⋅,I 2=OC OB ⋅,I 3=OD OC ⋅,则A .I 1<I 2<I 3B .I 1<I 3 <I 2C .I 3<I 1<I 2D . I 2<I 1<I 39.【来源】2017年高考真题——理科数学(全国Ⅲ卷)在矩形ABCD 中,AB =1,AD =2,动点P 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上.若AP AB AD λμ=+,则λμ+的最大值为()A .3B .22C 5D .210.【来源】2017年高考真题——理科数学(全国Ⅱ卷)已知△ABC 是边长为2的等边三角形,P 为平面ABC 内一点,则)(PC PB PA +⋅的最小值是( )A.-2B.23-C. 43-D.-111.【来源】2016年高考真题——理科数学(新课标Ⅱ卷)12.【来源】2014高考真题理科数学(福建卷)在下列向量组中,可以把向量()2,3=a 表示出来的是( ) A.)2,1(),0,0(21==e e B .)2,5(),2,1(21-=-=e e C.)10,6(),5,3(21==e e D.)3,2(),3,2(21-=-=e e二、填空题13.【来源】2019年高考真题——数学(浙江卷)已知正方形ABCD 的边长为1,当每个(1,2,3,4,5,6)i i λ=取遍±1时,123456||AB BC CD DA AC BD λλλλλλ+++++的最小值是________;最大值是_______.14.【来源】2019年高考真题——理科数学(天津卷)在四边形ABCD 中,,23,5,30ADBC AB AD A ==∠=︒∥,点E 在线段CB 的延长线上,且AE BE =,则BD AE ⋅= . 15.【来源】2019年高考真题——理科数学(全国卷Ⅲ)已知a ,b 为单位向量,且a ·b =0,若25=-c a b ,则cos ,<>=a c ___________. 16.【来源】2019年高考真题——理科数学(全国卷Ⅰ)已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b -=>>的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点.若1F A AB =,120F B F B ⋅=,则C 的离心率为____________.17.【来源】2019年高考真题——数学(江苏卷)如图,在△ABC 中,D 是BC 的中点,E 在边AB 上,BE =2EA ,AD 与CE 交于点O .若6AB AC AO EC ⋅=⋅,则ABAC的值是_____.18.【来源】2018年高考真题——数学理(全国卷Ⅲ)已知向量()=1,2a ,()=2,2-b ,()=1,λc .若()2∥c a +b ,则λ=________. 19.【来源】2018年高考真题——数学(江苏卷)在平面直角坐标系xOy 中,A 为直线:2l y x =上在第一象限内的点,(5,0)B ,以AB 为直径的圆C 与直线l 交于另一点D .若0AB CD ⋅=,则点A 的横坐标为 ▲ . 20.【来源】2017年高考真题——数学(浙江卷)已知向量a ,b 满足|a |=1,|b |=2,则|a +b |+|a -b |的最小值是________,最大值是_______.21.【来源】2017年高考真题——数学(江苏卷)在平面直角坐标系xOy 中,A (-12,0),B (0,6),点P 在圆O :x 2+y 2=50上,若20≤⋅PB PA ,则点P 的横坐标的取值范围是 .22.【来源】2017年高考真题——数学(江苏卷)如图,在同一个平面内,向量OA ,OB ,OC 的模分别为1,1,2,OA 与OC 的夹角为α,且tan α=7,OB 与OC 的夹角为45°。

2018年天津高考数学真题(附答案解析)

2018年天津高考数学真题(附答案解析)

2018年天津高考数学真题(附答案解析)1.选择题(每小题5分,满分40分):在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.A.B.C.D.2.A. 6B. 19C. 21D. 453.阅读如图的程序框图,运行相应的程序,若输入N的值为20,则输出T的值为A. 1B. 2C. 3D. 44.A. 充分而不必要条件B. 必要而不充分条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件5.A.B.C.D.6.7.A. AB. BC. CD. D8.A. AB. BC. CD. D填空题(本大题共6小题,每小题____分,共____分。

)9.. 填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分。

10.11. 已知正方体的棱长为1,除面外,该正方体其余各面的中心分别为点E,F,G,H,M(如图),则四棱锥的体积为____.12.已知圆的圆心为C,直线(为参数)与该圆相交于A,B两点,则的面积为____.13.已知,且,则的最小值为____.14.已知,函数若关于的方程恰有2个互异的实数解,则的取值范围是____.简答题(综合题)(本大题共6小题,每小题____分,共____分。

)15..解答题:本大题共6小题,共80分. 解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. (本小题满分13分)在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知. (I)求角B的大小;(II)设a=2,c=3,求b和的值.16. (本小题满分13分)已知某单位甲、乙、丙三个部门的员工人数分别为24,16,16. 现采用分层抽样的方法从中抽取7人,进行睡眠时间的调查.(I)应从甲、乙、丙三个部门的员工中分别抽取多少人?(II)若抽出的7人中有4人睡眠不足,3人睡眠充足,现从这7人中随机抽取3人做进一步的身体检查.(i)用X表示抽取的3人中睡眠不足的员工人数,求随机变量X的分布列与数学期望;(ii)设A为事件“抽取的3人中,既有睡眠充足的员工,也有睡眠不足的员工”,求事件A发生的概率.17.(本小题满分13分)如图,且AD=2BC,,且EG=AD,且CD=2FG,,DA=DC=DG=2.(I)若M为CF的中点,N为EG的中点,求证:;(II)求二面角的正弦值;(III)若点P在线段DG上,且直线BP与平面ADGE所成的角为60°,求线段DP的长.18.(本小题满分13分)设是等比数列,公比大于0,其前n项和为,是等差数列. 已知,,,.(I)求和的通项公式;(II)设数列的前n项和为,(i)求;(ii)证明.19.(本小题满分14分)设椭圆(a>b>0)的左焦点为F,上顶点为B. 已知椭圆的离心率为,点A的坐标为,且.(I)求椭圆的方程;(II)设直线l:与椭圆在第一象限的交点为P,且l与直线AB交于点Q.若(O为原点) ,求k的值.20.(本小题满分14分)已知函数,,其中a>1.(I)求函数的单调区间;(II)若曲线在点处的切线与曲线在点处的切线平行,证明;(III)证明当时,存在直线l,使l是曲线的切线,也是曲线的切线.答案单选题1. B2. C3. B4. A5. D6. A7. C8. A填空题9.4-i10.11.12.13.14.(4,8)简答题15.(15)本小题主要考查同角三角函数的基本关系,两角差的正弦与余弦公式,二倍角的正弦与余弦公式,以及正弦定理、余弦定理等基础知识,考查运算求解能力.满分13分.(Ⅰ)解:在△ABC中,由正弦定理,可得,又由,得,即,可得.又因为,可得B=.(Ⅱ)解:在△ABC中,由余弦定理及a=2,c=3,B=,有,故b=.由,可得.因为a<c,故.因此,所以,16.(16)本小题主要考查随机抽样、离散型随机变量的分布列与数学期望、互斥事件的概率加法公式等基础知识.考查运用概率知识解决简单实际问题的能力.满分13分.(Ⅰ)解:由已知,甲、乙、丙三个部门的员工人数之比为3∶2∶2,由于采用分层抽样的方法从中抽取7人,因此应从甲、乙、丙三个部门的员工中分别抽取3人,2人,2人.(Ⅱ)(i)解:随机变量X的所有可能取值为0,1,2,3.P(X=k)=(k=0,1,2,3).所以,随机变量X的分布列为随机变量X的数学期望.(ii)解:设事件B为“抽取的3人中,睡眠充足的员工有1人,睡眠不足的员工有2人”;事件C为“抽取的3人中,睡眠充足的员工有2人,睡眠不足的员工有1人”,则A=B∪C,且B与C互斥,由(i)知,P(B)=P(X=2),P(C)=P(X=1),故P(A)=P(B∪C)=P(X=2)+P(X=1)=.所以,事件A发生的概率为.17.(17)本小题主要考查直线与平面平行、二面角、直线与平面所成的角等基础知识.考查用空间向量解决立体几何问题的方法.考查空间想象能力、运算求解能力和推理论证能力.满分13分.依题意,可以建立以D为原点,分别以,,的方向为x轴,y轴,z轴的正方向的空间直角坐标系(如图),可得D(0,0,0),A(2,0,0),B(1,2,0),C(0,2,0),E(2,0,2),F(0,1,2),G(0,0,2),M(0,,1),N(1,0,2).(Ⅰ)证明:依题意=(0,2,0),=(2,0,2).设n0=(x,y,z)为平面CDE的法向量,则即不妨令z=–1,可得n0=(1,0,–1).又=(1,,1),可得,又因为直线MN平面CDE,所以MN∥平面CDE.(Ⅱ)解:依题意,可得=(–1,0,0),,=(0,–1,2).设n=(x,y,z)为平面BCE的法向量,则即不妨令z=1,可得n=(0,1,1).设m=(x,y,z)为平面BCF的法向量,则即不妨令z=1,可得m=(0,2,1).因此有cos<m,n>=,于是sin<m,n>=.所以,二面角E–BC–F的正弦值为.(Ⅲ)解:设线段DP的长为h(h∈[0,2]),则点P的坐标为(0,0,h),可得.易知,=(0,2,0)为平面ADGE的一个法向量,故,由题意,可得=sin60°=,解得h=∈[0,2].所以线段的长为.18.(18)本小题主要考查等差数列的通项公式,等比数列的通项公式及前n项和公式等基础知识.考查等差数列求和的基本方法和运算求解能力.满分13分.(I)解:设等比数列的公比为q.由可得.因为,可得,故.设等差数列的公差为d,由,可得由,可得从而故所以数列的通项公式为,数列的通项公式为(II)(i)由(I),有,故.(ii)证明:因为,所以,.19.(19)本小题主要考查椭圆的标准方程和几何性质、直线方程等基础知识.考查用代数方法研究圆锥曲线的性质.考查运算求解能力,以及用方程思想解决问题的能力.满分14分.(Ⅰ)解:设椭圆的焦距为2c,由已知知,又由a2=b2+c2,可得2a=3b.由已知可得,,,由,可得ab=6,从而a=3,b=2.所以,椭圆的方程为.(Ⅱ)解:设点P的坐标为(x1,y1),点Q的坐标为(x2,y2).由已知有y1>y2>0,故.又因为,而∠OAB=,故.由,可得5y1=9y2.由方程组消去x,可得.易知直线AB的方程为x+y–2=0,由方程组消去x,可得.由5y1=9y2,可得5(k+1)=,两边平方,整理得,解得,或.所以,k的值为20.(20)本小题主要考查导数的运算、导数的几何意义、运用导数研究指数函数与对数函数的性质等基础知识和方法.考查函数与方程思想、化归思想.考查抽象概括能力、综合分析问题和解决问题的能力.满分14分.(I)解:由已知,,有.令,解得x=0.由a>1,可知当x变化时,,的变化情况如下表:所以函数的单调递减区间,单调递增区间为.(II)证明:由,可得曲线在点处的切线斜率为.由,可得曲线在点处的切线斜率为.因为这两条切线平行,故有,即.两边取以a为底的对数,得,所以. (III)证明:曲线在点处的切线l1:.曲线在点处的切线l2:.要证明当时,存在直线l,使l是曲线的切线,也是曲线的切线,只需证明当时,存在,,使得l1和l2重合.即只需证明当时,方程组有解,由①得,代入②,得. ③因此,只需证明当时,关于x1的方程③有实数解.设函数,即要证明当时,函数存在零点.,可知时,;时,单调递减,又,,故存在唯一的x0,且x0>0,使得,即.由此可得在上单调递增,在上单调递减. 在处取得极大值.因为,故,所以.下面证明存在实数t,使得.由(I)可得,当时,有,所以存在实数t,使得因此,当时,存在,使得.所以,当时,存在直线l,使l是曲线的切线,也是曲线的切线.。

2012年高考真题——理科数学试题及答案(天津卷、山东卷、上海卷、全国新课标卷、大纲版)解析版

2012年高考真题——理科数学试题及答案(天津卷、山东卷、上海卷、全国新课标卷、大纲版)解析版

2012年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)数 学 (理工类)本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ(非选择题)两部分,共150分,考试用时120分钟。

第Ⅰ卷1至2页,第Ⅱ卷3至5页。

答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。

答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效。

考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。

祝各位考生考试顺利!第Ⅰ卷注意事项:本卷共8小题,每小题5分,共40分.一、选择题: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)i 是虚数单位,复数ii+-37= (A ) 2 + i (B )2 – i (C )-2 + i (D )-2 – i【解析】复数i ii i i i i i -=-=+---=+-2101020)3)(3()3)(7(37,选B. 【答案】B(2)设,R ∈ϕ则“0=ϕ”是“))(cos()(R x x x f ∈+=ϕ为偶函数”的(A )充分而不必要条件 (B )必要而不充分条件 (C )充分必要条件 (D )既不充分与不必要条件【解析】函数)cos()(ϕ+=x x f 若为偶函数,则有Z k k ∈=,πϕ,所以“0=ϕ”是“)cos()(ϕ+=x x f 为偶函数”的充分不必要条件,选A.【答案】A(3)阅读右边的程序框图,运行相应的程序,当输入x 的值为-25时,输出x 的值为(A )-1 (B )1 (C )3 (D )9【解析】第一次循环,415125=-=--=x ,第二次循环11214=-=-=x ,第三次循环不满足条件输出3112=+⨯=x ,选C.【答案】C(4)函数22)(3-+=x x f x在区间(0,1)内的零点个数是 (A )0 (B )1 (C )2 (D )3【解析】因为函数22)(3-+=x x f x的导数为032ln 2)('2≥+=x x f x,所以函数22)(3-+=x x f x 单调递增,又0121)0(<-=-=f ,01212)1(>=-+=f ,所以根据根的存在定理可知在区间)1,0(内函数的零点个数为1个,选B. 【答案】B(5)在52)12(xx -的二项展开式中,x 的系数为(A )10 (B )-10 (C )40 (D )-40【解析】二项展开式的通项为k k k k k k kk x C xx C T )1(2)1()2(310555251-=-=---+,令1310=-k ,解得3,93==k k ,所以x x C T 40)1(232354-=-=,所以x 的系数为40-,选D.【答案】D(6)在ABC ∆中,内角A ,B ,C 所对的边分别是c b a ,,,已知8b=5c ,C=2B ,则cosC=(A )257 (B )257- (C )257± (D )2524【解析】因为B C 2=,所以B B B C cos sin 2)2sin(sin ==,根据正弦定理有BbC c sin sin =,所以58sin sin ==B C b c ,所以545821sin 2sin cos =⨯==B C B 。

高考理科数学3年真题汇编专题06 立体几何(解答题)(解析版)

高考理科数学3年真题汇编专题06 立体几何(解答题)(解析版)

专题06 立体几何(解答题)1.【2020年高考全国Ⅰ卷理数】如图,D 为圆锥的顶点,O 是圆锥底面的圆心,AE 为底面直径,AE AD =.ABC △是底面的内接正三角形,P 为DO 上一点,PO =.(1)证明:PA ⊥平面PBC ; (2)求二面角B PC E --的余弦值.【解析】(1)设DO a =,由题设可得,,63PO a AO a AB a ===,2PA PB PC a ===. 因此222PA PB AB +=,从而PA PB ⊥. 又222PA PC AC +=,故PA PC ⊥. 所以PA ⊥平面PBC .(2)以O 为坐标原点,OE 的方向为y 轴正方向,||OE 为单位长,建立如图所示的空间直角坐标系O xyz -.由题设可得1(0,1,0),(0,1,0),(,,0),(0,0,222E A C P --. 所以31(,,0),(0,1,)222EC EP =--=-. 设(,,)x y z =m 是平面PCE 的法向量,则00EPEC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩m m ,即021022y z x y ⎧-+=⎪⎪⎨⎪--=⎪⎩,可取(=m . 由(1)知AP=是平面PCB 的一个法向量,记AP =n , 则cos ,|||5⋅==nm n m n m |. 所以二面角B PC E --的余弦值为5. 【点晴】本题主要考查线面垂直的证明以及利用向量求二面角的大小,考查学生空间想象能力,数学运算能力,是一道容易题.2.【2020年高考全国Ⅱ卷理数】如图,已知三棱柱ABC -A 1B 1C 1的底面是正三角形,侧面BB 1C 1C 是矩形,M ,N 分别为BC ,B 1C 1的中点,P 为AM 上一点,过B 1C 1和P 的平面交AB 于E ,交AC 于F .(1)证明:AA 1∥MN ,且平面A 1AMN ⊥平面EB 1C 1F ;(2)设O 为△A 1B 1C 1的中心,若AO ∥平面EB 1C 1F ,且AO =AB ,求直线B 1E 与平面A 1AMN 所成角的正弦值.【解析】(1)因为M ,N 分别为BC ,B 1C 1的中点,所以1MN CC ∥.又由已知得AA 1∥CC 1,故AA 1∥MN .因为△A 1B 1C 1是正三角形,所以B 1C 1⊥A 1N .又B 1C 1⊥MN ,故B 1C 1⊥平面A 1AMN . 所以平面A 1AMN ⊥平面11EB C F .(2)由已知得AM ⊥BC .以M 为坐标原点,MA 的方向为x 轴正方向, MB 为单位长,建立如图所示的空间直角坐标系M -xyz ,则AB =2,AM连接NP ,则四边形AONP 为平行四边形,故1,0)3PM E =.由(1)知平面A 1AMN ⊥平面ABC ,作NQ ⊥AM ,垂足为Q ,则NQ ⊥平面ABC . 设(,0,0)Q a,则1(NQ B a =, 故21123223210(,,4()),||33B E a a B E =-----=. 又(0,1,0)=-n 是平面A 1AMN 的法向量,故1111π10sin(,)cos ,2||B E B E B E B E ⋅-===⋅n n n |n |所以直线B 1E 与平面A 1AMN .3.【2020年高考全国Ⅱ卷理数】如图,在长方体1111ABCD A B C D -中,点,E F 分别在棱11,DD BB 上,且12DE ED =,12BFFB =.(1)证明:点1C 在平面AEF 内;(2)若2AB =,1AD =,13AA =,求二面角1A EF A --的正弦值.【解析】设AB a =,AD b =,1AA c =,如图,以1C 为坐标原点,11C D 的方向为x 轴正方向,建立空间直角坐标系1C xyz -.(1)连结1C F ,则1(0,0,0)C ,(,,)A a b c ,2(,0,)3E a c ,1(0,,)3F b c ,1(0,,)3EA b c =,11(0,,)3C F b c =,得1EA C F =.因此1EA C F ∥,即1,,,A E F C 四点共面,所以点1C 在平面AEF 内. (2)由已知得(2,1,3)A ,(2,0,2)E ,(0,1,1)F ,1(2,1,0)A ,(0,1,1)AE =--,(2,0,2)AF =--,1(0,1,2)A E =-,1(2,0,1)A F =-.设1(,,)x y z =n 为平面AEF 的法向量,则 110,0,AE AF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n 即0,220,y z x z --=⎧⎨--=⎩可取1(1,1,1)=--n . 设2n 为平面1A EF 的法向量,则 22110,0,A E A F ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n 同理可取21(,2,1)2=n .因为121212cos ,||||⋅〈〉==⋅n n n n n n ,所以二面角1A EF A --.4.【2020年高考江苏】在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AB ⊥AC ,B 1C ⊥平面ABC ,E ,F 分别是AC ,B 1C 的中点.(1)求证:EF ∥平面AB 1C 1; (2)求证:平面AB 1C ⊥平面ABB 1.【解析】因为,E F 分别是1,AC B C 的中点,所以1EF AB ∥. 又/EF ⊂平面11AB C ,1AB ⊂平面11AB C , 所以EF ∥平面11AB C .(2)因为1B C ⊥平面ABC ,AB ⊂平面ABC , 所以1B C AB ⊥.又AB AC ⊥,1B C ⊂平面11AB C ,AC ⊂平面1AB C ,1,B C AC C =所以AB ⊥平面1AB C .又因为AB ⊂平面1ABB ,所以平面1AB C ⊥平面1ABB .【点睛】本小题主要考查线面平行的证明,考查面面垂直的证明,属于中档题.5.【2020年高考浙江】如图,在三棱台ABC —DEF 中,平面ACFD ⊥平面ABC ,∠ACB =∠ACD =45°,DC =2BC . (Ⅰ)证明:EF ⊥DB ;(Ⅱ)求直线DF 与平面DBC 所成角的正弦值.【解析】(Ⅰ)如图,过点D 作DO AC ⊥,交直线AC 于点O ,连结OB .由45ACD ∠=︒,DO AC ⊥得CD =,由平面ACFD ⊥平面ABC 得DO ⊥平面ABC ,所以DO BC ⊥.由45ACB ∠=︒,12BC CD ==得BO BC ⊥.所以BC ⊥平面BDO ,故BC ⊥DB .由三棱台ABC DEF -得BC EF ∥,所以EF DB ⊥. (Ⅱ)方法一:过点O 作OH BD ⊥,交直线BD 于点H ,连结CH .由三棱台ABC DEF -得DF CO ∥,所以直线DF 与平面DBC 所成角等于直线CO 与平面DBC 所成角. 由BC ⊥平面BDO 得OH BC ⊥,故OH ⊥平面BCD ,所以OCH ∠为直线CO 与平面DBC 所成角.设CD =.由2,DO OC BO BC ===,得BD OH =所以sin OH OCH OC ∠==,因此,直线DF 与平面DBC . 方法二:由三棱台ABC DEF -得DF CO ∥,所以直线DF 与平面DBC 所成角等于直线CO 与平面DBC 所成角,记为θ.如图,以O 为原点,分别以射线OC ,OD 为y ,z 轴的正半轴,建立空间直角坐标系O xyz -.设CD =.由题意知各点坐标如下:(0,0,0),(1,1,0),(0,2,0),(0,0,2)O B C D .因此(0,2,0),(1,1,0),(0,2,2)OC BC CD ==-=-. 设平面BCD 的法向量(,,z)x y =n .由0,0,BC CD ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n 即0220x y y z -+=⎧⎨-+=⎩,可取(1,1,1)=n .所以|sin |cos ,||||OC OC OC θ⋅===⋅n |n n |.因此,直线DF 与平面DBC . 【点睛】本题主要考查空间点、线、面位置关系,线面垂直的判定定理的应用,直线与平面所成的角的求法,意在考查学生的直观想象能力和数学运算能力,属于基础题.6.【2020年高考天津】如图,在三棱柱111ABC A B C -中,1CC ⊥平面,,2ABC AC BC AC BC ⊥==,13CC =,点,DE 分别在棱1AA 和棱1CC 上,且2,1,AD CE M ==为棱11A B 的中点.(Ⅰ)求证:11C M B D ⊥;(Ⅱ)求二面角1B B E D --的正弦值;(Ⅲ)求直线AB 与平面1DB E 所成角的正弦值.【解析】依题意,以C 为原点,分别以1,,CA CB CC 的方向为x 轴,y 轴,z 轴的正方向建立空间直角坐标系(如图),可得1(0,0,0),(2,0,0),(0,2,0),(0,0,3)C A B C ,11(2,0,3),(0,2,3),(2,0,1),(0,0,2)A B D E ,(1,1,3)M .(Ⅰ)证明:依题意,1(1,1,0)C M =,1(2,2,2)B D =--,从而112200C M B D ⋅=-+=,所以11C M B D ⊥.(Ⅱ)解:依题意,(2,0,0)CA =是平面1BB E 的一个法向量,1(0,2,1)EB =,(2,0,1)ED =-.设(,,)x y z =n 为平面1DB E 的法向量,则10,0,EB ED ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n 即20,20.y z x z +=⎧⎨-=⎩不妨设1x =,可得(1,1,2)=-n .因此有|||cos ,|A CA C CA ⋅〈〉==n n n sin ,6CA 〈〉=n .所以,二面角1B B E D --. (Ⅲ)解:依题意,(2,2,0)AB =-.由(Ⅱ)知(1,1,2)=-n 为平面1DB E 的一个法向量,于是cos ,||||AB AB AB ⋅==n n n .所以,直线AB 与平面1DB E . 7.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】如图,直四棱柱ABCD–A 1B 1C 1D 1的底面是菱形,AA 1=4,AB =2,∠BAD =60°,E ,M ,N 分别是BC ,BB 1,A 1D 的中点.(1)证明:MN ∥平面C 1DE ; (2)求二面角A−MA 1−N 的正弦值. 【答案】(1)见解析;(2. 【解析】(1)连结B 1C ,ME . 因为M ,E 分别为BB 1,BC 的中点, 所以ME ∥B 1C ,且ME =12B 1C . 又因为N 为A 1D 的中点,所以ND =12A 1D . 由题设知A 1B 1=DC ,可得B 1C =A 1D ,故ME =ND , 因此四边形MNDE 为平行四边形,MN ∥ED . 又MN ⊄平面EDC 1, 所以MN ∥平面C 1DE . (2)由已知可得DE ⊥DA .以D 为坐标原点,DA 的方向为x 轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系D −xyz ,则(2,0,0)A ,A 1(2,0,4),2)M ,(1,0,2)N ,1(0,0,4)A A =-,1(12)A M =--,1(1,0,2)A N =--,(0,MN =.设(,,)x y z =m 为平面A 1MA 的法向量,则1100A M A A ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩m m ,所以2040x z z ⎧-+-=⎪⎨-=⎪⎩,.可取=m .设(,,)p q r =n 为平面A 1MN 的法向量,则100MN A N ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,.n n所以020p r ⎧=⎪⎨--=⎪⎩,.可取(2,0,1)=-n .于是cos ,||5⋅〈〉===‖m n m n m n ,所以二面角1A MA N -- 【名师点睛】本题考查线面平行关系的证明、空间向量法求解二面角的问题.求解二面角的关键是能够利用垂直关系建立空间直角坐标系,从而通过求解法向量夹角的余弦值来得到二面角的正弦值,属于常规题型.8.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】如图,长方体ABCD –A 1B 1C 1D 1的底面ABCD 是正方形,点E 在棱AA 1上,BE ⊥EC 1.(1)证明:BE ⊥平面EB 1C 1;(2)若AE =A 1E ,求二面角B –EC –C 1的正弦值.【答案】(1)证明见解析;(2 【解析】(1)由已知得,11B C ⊥平面11ABB A ,BE ⊂平面11ABB A , 故11B C ⊥BE .又1BE EC ⊥,所以BE ⊥平面11EB C .(2)由(1)知190BEB ∠=︒.由题设知Rt ABE △≌11Rt A B E △,所以45AEB ∠=︒, 故AE AB =,12AA AB =.以D 为坐标原点,DA 的方向为x 轴正方向,||DA 为单位长,建立如图所示的空间直角坐标系D –xyz ,则C (0,1,0),B (1,1,0),1C (0,1,2),E (1,0,1),(1,0,0)CB =,(1,1,1)CE =-,1(0,0,2)CC =.设平面EBC 的法向量为n =(x ,y ,x ),则0,0,CB CE ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n 即0,0,x x y z =⎧⎨-+=⎩所以可取n =(0,1,1)--.设平面1ECC 的法向量为m =(x ,y ,z ),则10,0,CC CE ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩m m 即20,0.z x y z =⎧⎨-+=⎩ 所以可取m =(1,1,0). 于是1cos ,||||2⋅<>==-n m n m n m .所以,二面角1B EC C --的正弦值为2. 【名师点睛】本题考查了利用线面垂直的性质定理证明线线垂直以及线面垂直的判定,考查了利用空间向量求二角角的余弦值,以及同角的三角函数关系,考查了数学运算能力.9.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】图1是由矩形ADEB ,Rt △ABC 和菱形BFGC 组成的一个平面图形,其中AB =1,BE =BF =2,∠FBC =60°,将其沿AB ,BC 折起使得BE 与BF 重合,连结DG ,如图2. (1)证明:图2中的A ,C ,G ,D 四点共面,且平面ABC ⊥平面BCGE ; (2)求图2中的二面角B −CG −A 的大小.【答案】(1)见解析;(2)30.【解析】(1)由已知得AD BE ,CG BE ,所以AD CG ,故AD ,CG 确定一个平面,从而A ,C ,G ,D 四点共面.由已知得AB ⊥BE ,AB ⊥BC ,故AB ⊥平面BCGE . 又因为AB ⊂平面ABC ,所以平面ABC ⊥平面BCGE . (2)作EH ⊥BC ,垂足为H .因为EH ⊂平面BCGE ,平面BCGE ⊥平面ABC ,所以EH ⊥平面ABC . 由已知,菱形BCGE 的边长为2,∠EBC =60°,可求得BH =1,EH.以H 为坐标原点,HC 的方向为x 轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系H –xyz ,则A (–1,1,0),C (1,0,0),G (2,0),CG =(1,0AC =(2,–1,0). 设平面ACGD 的法向量为n =(x ,y ,z ),则0,0,CG AC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n即0,20.x x y ⎧=⎪⎨-=⎪⎩ 所以可取n =(3,6,又平面BCGE 的法向量可取为m =(0,1,0),所以cos ,||||2⋅〈〉==n m n m n m .因此二面角B –CG –A 的大小为30°.【名师点睛】本题是很新颖的立体几何考题,首先是多面体折叠问题,考查考生在折叠过程中哪些量是不变的,再者折叠后的多面体不是直棱柱,最后通过建系的向量解法将求二面角转化为求二面角的平面角问题,突出考查考生的空间想象能力.10.【2019年高考北京卷理数】如图,在四棱锥P –ABCD 中,PA ⊥平面ABCD ,AD ⊥CD ,AD ∥BC ,PA =AD =CD =2,BC =3.E 为PD 的中点,点F 在PC 上,且13PF PC =. (1)求证:CD ⊥平面PAD ; (2)求二面角F –AE –P 的余弦值; (3)设点G 在PB 上,且23PG PB =.判断直线AG 是否在平面AEF 内,说明理由.【答案】(1)见解析;(2)(3)见解析. 【解析】(1)因为PA ⊥平面ABCD ,所以PA ⊥CD . 又因为AD ⊥CD ,所以CD ⊥平面PAD . (2)过A 作AD 的垂线交BC 于点M .因为PA ⊥平面ABCD ,所以PA ⊥AM ,PA ⊥AD .如图建立空间直角坐标系A −xyz ,则A (0,0,0),B (2,-1,0),C (2,2,0),D (0,2,0),P (0,0,2).因为E 为PD 的中点,所以E (0,1,1). 所以(0,1,1),(2,2,2),(0,0,2)AE PC AP ==-=.所以1222224,,,,,3333333PF PC AF AP PF ⎛⎫⎛⎫==-=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.设平面AEF 的法向量为n =(x ,y ,z ),则0,0,AE AF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n 即0,2240.333y z x y z +=⎧⎪⎨++=⎪⎩ 令z =1,则1,1y x =-=-.于是=(1,1,1)--n .又因为平面PAD 的法向量为p =(1,0,0),所以cos ,||⋅〈〉==‖n p n p n p . 由题知,二面角F −AE −P(3)直线AG 在平面AEF 内. 因为点G 在PB 上,且2,(2,1,2)3PG PB PB ==--, 所以2424422,,,,,3333333PG PB AG AP PG ⎛⎫⎛⎫==--=+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 由(2)知,平面AEF 的法向量=(1,1,1)--n . 所以4220333AG ⋅=-++=n . 所以直线AG 在平面AEF 内.【名师点睛】(1)由题意利用线面垂直的判定定理即可证得题中的结论;(2)建立空间直角坐标系,结合两个半平面的法向量即可求得二面角F −AE −P 的余弦值;(3)首先求得点G 的坐标,然后结合平面AEF 的法向量和直线AG 的方向向量即可判断直线是否在平面内.11.【2019年高考天津卷理数】如图,AE ⊥平面ABCD ,,CF AE AD BC ∥∥,,AD AB ⊥1,2AB AD AE BC ====.(1)求证:BF ∥平面ADE ;(2)求直线CE 与平面BDE 所成角的正弦值; (3)若二面角E BD F --的余弦值为13,求线段CF 的长.【答案】(1)见解析;(2)49;(3)87. 【解析】依题意,可以建立以A 为原点,分别以AB AD AE ,,的方向为x 轴,y 轴,z 轴正方向的空间直角坐标系(如图),可得(0,0,0),(1,0,0),(1,2,0),(0,1,0)A B C D ,(0,0,2)E .设(0)CF h h =>,则()1,2,F h .(1)依题意,(1,0,0)AB =是平面ADE 的法向量,又(0,2,)BF h =,可得0BF AB ⋅=,又因为直线BF ⊄平面ADE ,所以BF ∥平面ADE . (2)依题意,(1,1,0),(1,0,2),(1,2,2)BD BE CE =-=-=--.设(,,)x y z =n 为平面BDE 的法向量,则0,0,BD BE ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n 即0,20,x y x z -+=⎧⎨-+=⎩不妨令1z =,可得(2,2,1)=n .因此有4cos ,9||||CE CE CE ⋅==-n n n .所以,直线CE 与平面BDE 所成角的正弦值为49. (3)设(,,)x y z =m 为平面BDF 的法向量,则0,0,BD BF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩m m 即0,20,x y y hz -+=⎧⎨+=⎩不妨令1y =,可得21,1,h ⎛⎫=-⎪⎝⎭m .由题意,有||1cos ,||||3⋅〈〉===m n m n m n ,解得87h =.经检验,符合题意. 所以,线段CF 的长为87.【名师点睛】本小题主要考查直线与平面平行、二面角、直线与平面所成的角等基础知识.考查用空间向量解决立体几何问题的方法.考查空间想象能力、运算求解能力和推理论证能力.12.【2019年高考江苏卷】如图,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,D ,E 分别为BC ,AC 的中点,AB =BC .求证:(1)A 1B 1∥平面DEC 1; (2)BE ⊥C 1E .【答案】(1)见解析;(2)见解析.【解析】(1)因为D ,E 分别为BC ,AC 的中点, 所以ED ∥AB .在直三棱柱ABC−A 1B 1C 1中,AB ∥A 1B 1,所以A 1B 1∥ED .又因为ED ⊂平面DEC 1,A 1B 1⊄平面DEC 1, 所以A 1B 1∥平面DEC 1.(2)因为AB =BC ,E 为AC 的中点,所以BE ⊥AC . 因为三棱柱ABC−A 1B 1C 1是直棱柱,所以CC 1⊥平面ABC . 又因为BE ⊂平面ABC ,所以CC 1⊥BE .因为C 1C ⊂平面A 1ACC 1,AC ⊂平面A 1ACC 1,C 1C ∩AC =C , 所以BE ⊥平面A 1ACC 1.因为C 1E ⊂平面A 1ACC 1,所以BE ⊥C 1E .【名师点睛】本小题主要考查直线与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系等基础知识,考查空间想象能力和推理论证能力.13.【2019年高考浙江卷】如图,已知三棱柱111ABC A B C -,平面11A ACC ⊥平面ABC ,90ABC ∠=︒,1130,,,BAC A A AC AC E F ∠=︒==分别是AC ,A 1B 1的中点. (1)证明:EF BC ⊥;(2)求直线EF 与平面A 1BC 所成角的余弦值.【答案】(1)见解析;(2)35. 【解析】方法一:(1)连接A 1E ,因为A 1A =A 1C ,E 是AC 的中点,所以A 1E ⊥AC . 又平面A 1ACC 1⊥平面ABC ,A 1E ⊂平面A 1ACC 1, 平面A 1ACC 1∩平面ABC =AC , 所以,A 1E ⊥平面ABC ,则A 1E ⊥BC .又因为A 1F ∥AB ,∠ABC =90°,故BC ⊥A 1F . 所以BC ⊥平面A 1EF . 因此EF ⊥BC .(2)取BC 中点G ,连接EG ,GF ,则EGFA 1是平行四边形. 由于A 1E ⊥平面ABC ,故A 1E ⊥EG ,所以平行四边形EGFA 1为矩形. 由(1)得BC ⊥平面EGFA 1,则平面A 1BC ⊥平面EGFA 1, 所以EF 在平面A 1BC 上的射影在直线A 1G 上.连接A 1G 交EF 于O ,则∠EOG 是直线EF 与平面A 1BC 所成的角(或其补角).不妨设AC =4,则在Rt △A 1EG 中,A 1E ,EG由于O 为A 1G 的中点,故122A G EO OG ===, 所以2223cos 25EO OG EG EOG EO OG +-∠==⋅.因此,直线EF 与平面A 1BC 所成角的余弦值是35. 方法二:(1)连接A 1E ,因为A 1A =A 1C ,E 是AC 的中点,所以A 1E ⊥AC . 又平面A 1ACC 1⊥平面ABC ,A 1E ⊂平面A 1ACC 1, 平面A 1ACC 1∩平面ABC =AC ,所以,A 1E ⊥平面ABC .如图,以点E 为原点,分别以射线EC ,EA 1为y ,z 轴的正半轴,建立空间直角坐标系E –xyz .不妨设AC =4,则A 1(0,0,B1,0),1B,3,2F ,C (0,2,0).因此,33(,2EF =,(BC =-. 由0EF BC ⋅=得EF BC ⊥. (2)设直线EF 与平面A 1BC 所成角为θ. 由(1)可得1=(310)=(02BC A C --,,,,,. 设平面A 1BC 的法向量为n ()x y z =,,, 由100BC A C ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n ,得00y y ⎧+=⎪⎨=⎪⎩,取n (11)=,故||4sin |cos |=5|||EF EF EF θ⋅==⋅,n n n |,因此,直线EF 与平面A 1BC 所成的角的余弦值为35. 【名师点睛】本题主要考查空间点、线、面位置关系,直线与平面所成的角等基础知识,同时考查空间想象能力和运算求解能力.14.【2018年高考全国Ⅰ卷理数】如图,四边形ABCD 为正方形,,E F 分别为,AD BC 的中点,以DF 为折痕把DFC △折起,使点C 到达点P的位置,且PF BF ⊥. (1)证明:平面PEF ⊥平面ABFD ; (2)求DP 与平面ABFD 所成角的正弦值.【答案】(1)见解析;(2.【解析】方法一:(1)由已知可得,BF⊥PF,BF⊥EF,所以BF⊥平面PEF.又BF⊂平面ABFD,所以平面PEF⊥平面ABFD.(2)在平面DEF中,过P作PH⊥EF于点H,连接DH,如图,由于EF为平面ABCD和平面PEF的交线,PH⊥EF,则PH⊥平面ABFD,故PH⊥DH.则DP与平面ABFD所成的角为PDH∠.在三棱锥P-DEF中,可以利用等体积法求PH.因为DE∥BF且PF⊥BF,所以PF⊥DE,又△PDF≌△CDF,所以∠FPD=∠FCD=90°,所以PF⊥PD,由于DE∩PD=D,则PF⊥平面PDE,故13F PDE PDEV PF S-=⋅△,因为BF∥DA且BF⊥平面PEF,所以DA⊥平面PEF,所以DE⊥EP.设正方形的边长为2a,则PD=2a,DE=a,在△PDE 中,PE =,所以22PDE S a =△,故36F PDE V a -=, 又2122DEF S a a a =⋅=△,所以232F PDE V PH a a -==,所以在△PHD 中,sin PH PDH PD ∠==,故DP 与平面ABFD 方法二:(1)由已知可得,BF ⊥PF ,BF ⊥EF , 所以BF ⊥平面PEF . 又BF ⊂平面ABFD , 所以平面PEF ⊥平面ABFD .(2)作PH ⊥EF ,垂足为H .由(1)得,PH ⊥平面ABFD .以H 为坐标原点,HF 的方向为y 轴正方向,||BF 为单位长,建立如图所示的空间直角坐标系H −xyz .由(1)可得,DE ⊥PE .又DP =2,DE =1,所以PE 又PF =1,EF =2,故PE ⊥PF .可得32PH EH ==.则33(0,0,0),(1,,0),(1,22H P D DP --=HP =为平面ABFD 的法向量.设DP 与平面ABFD 所成角为θ,则34sin ||4||||3HP DP HP DPθ⋅===.所以DP 与平面ABFD. 15.【2018年高考全国II 卷理数】如图,在三棱锥P ABC -中,AB BC ==4PA PB PC AC ====,O 为AC 的中点.(1)证明:PO ⊥平面ABC ;(2)若点M 在棱BC 上,且二面角M PA C --为30︒,求PC 与平面PAM 所成角的正弦值.【答案】(1)见解析;(2)4. 【解析】(1)因为4AP CP AC ===,O 为AC 的中点,所以OP AC ⊥,且OP = 连结OB .因为2AB BC AC ==,所以ABC △为等腰直角三角形, 且OB AC ⊥,122OB AC ==. 由222OP OB PB +=知PO OB ⊥. 由,OP OB OP AC ⊥⊥知PO ⊥平面ABC .(2)如图,以O 为坐标原点,OB 的方向为x 轴正方向,建立空间直角坐标系O xyz -.C由已知得(0,0,0),(2,0,0),(0,2,0),(0,2,0),O B A C P AP -=取平面PAC 的法向量(2,0,0)OB =.设(,2,0)(02)M a a a -<≤,则(,4,0)AM a a =-. 设平面PAM 的法向量为(,,)x y z =n .由0,0AP AM ⋅=⋅=n n 得20(4)0y ax a y ⎧+=⎪⎨+-=⎪⎩,可取,)a a =--n ,所以cos ,OB =n .由已知可得|cos ,|2OB =n .=2.解得4a =-(舍去),43a =.所以4()3=-n .又(0,2,PC =-,所以cos ,PC =n所以PC 与平面PAM 所成角的正弦值为4. 16.【2018年高考全国Ⅲ卷理数】如图,边长为2的正方形ABCD 所在的平面与半圆弧CD 所在平面垂直,M 是CD 上异于C ,D 的点.(1)证明:平面AMD ⊥平面BMC ;(2)当三棱锥M ABC -体积最大时,求面MAB 与面MCD 所成二面角的正弦值.【答案】(1)见解析;(2. 【解析】(1)由题设知,平面CMD ⊥平面ABCD ,交线为CD . 因为BC ⊥CD ,BC ⊂平面ABCD ,所以BC ⊥平面CMD , 故BC ⊥DM .因为M 为CD 上异于C ,D 的点,且DC 为直径, 所以 DM ⊥CM . 又 BCCM =C ,所以DM ⊥平面BMC . 而DM ⊂平面AMD , 故平面AMD ⊥平面BMC .(2)以D 为坐标原点,DA 的方向为x 轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系D −xyz .当三棱锥M −ABC 体积最大时,M 为CD 的中点.由题设得(0,0,0),(2,0,0),(2,2,0),(0,2,0),(0,1,1)D A B C M ,(2,1,1),(0,2,0),(2,0,0)AM AB DA =-==设(,,)x y z =n 是平面MAB 的法向量,则0,0.AM AB ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n 即20,20.x y z y -++=⎧⎨=⎩ 可取(1,0,2)=n .DA 是平面MCD 的法向量,因此5cos ,5||||DA DA DA ⋅==n n n ,2sin ,5DA =n , 所以面MAB 与面MCD . 17.【2018年高考江苏卷】如图,在正三棱柱ABC −A 1B 1C 1中,AB =AA 1=2,点P ,Q 分别为A 1B 1,BC 的中点.(1)求异面直线BP 与AC 1所成角的余弦值;(2)求直线CC 1与平面AQC 1所成角的正弦值.【答案】(1;(2.【解析】如图,在正三棱柱ABC −A 1B 1C 1中,设AC ,A 1C 1的中点分别为O ,O 1,则OB ⊥OC ,OO 1⊥OC ,OO 1⊥OB ,以1,{},OB OCOO 为基底,建立空间直角坐标系O −xyz. 因为AB =AA 1=2,所以1110,1,0,,0,1,0,0,1,())()()2,,0,1,2)()A B C A B C --.(1)因为P 为A 1B 1的中点,所以1,2)2P -, 从而131(,,2)(0,2,22),BP AC ==--,故111|||cos ,|||||5BP AC BP AC BP AC ⋅===⋅. 因此,异面直线BP 与AC 1 (2)因为Q 为BC 的中点,所以1,0)2Q , 因此33(,0)2AQ =,11(0,2,2),(0,0,2)AC CC ==.设n =(x ,y ,z )为平面AQC 1的一个法向量, 则10,0,AQ AC ⎧⎪⎨⎪⎩⋅=⋅=n n 即30,2220.y y z +=⎪+=⎩不妨取1,1)=-n ,设直线CC 1与平面AQC 1所成角为θ, 则111||sin |cos |,|||CC CC CC |θ==⋅⋅==n n n 所以直线CC 1与平面AQC 1. 18.【2018年高考江苏卷】在平行六面体1111ABCD A B C D -中,1111,AA AB AB B C =⊥.求证:(1)AB ∥平面11A B C ; (2)平面11ABB A ⊥平面1A BC . 【答案】(1)见解析;(2)见解析.【解析】(1)在平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB ∥A 1B 1. 因为AB ⊄平面A 1B 1C ,A 1B 1⊂平面A 1B 1C , 所以AB ∥平面A 1B 1C .(2)在平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,四边形ABB 1A 1为平行四边形. 又因为AA 1=AB ,所以四边形ABB 1A 1为菱形, 因此AB 1⊥A 1B .又因为AB 1⊥B 1C 1,BC ∥B 1C 1, 所以AB 1⊥BC .又因为A 1B ∩BC =B ,A 1B ⊂平面A 1BC ,BC ⊂平面A 1BC , 所以AB 1⊥平面A 1BC . 因为AB 1⊂平面ABB 1A 1, 所以平面ABB 1A 1⊥平面A 1BC .19.【2018年高考浙江卷】如图,已知多面体ABCA 1B 1C 1,A 1A ,B 1B ,C 1C 均垂直于平面ABC ,∠ABC =120°,A 1A =4,C 1C =1,AB =BC =B 1B =2.(1)证明:AB 1⊥平面A 1B 1C 1;(2)求直线AC 1与平面ABB 1所成的角的正弦值.【答案】(1)见解析;(2【解析】方法一:(1)由11112,4,2,,AB AA BB AA AB BB AB ===⊥⊥得111AB A B ==, 所以2221111A B AB AA +=.故111AB A B ⊥.由2BC =,112,1,BB CC ==11,BB BC CC BC ⊥⊥得11B C =由2,120AB BC ABC ==∠=︒得AC =由1CC AC ⊥,得1AC =,所以2221111AB B C AC +=,故111AB B C ⊥.因此1AB ⊥平面111A B C .(2)如图,过点1C 作111C D A B ⊥,交直线11A B 于点D ,连结AD .由1AB ⊥平面111A B C 得平面111A B C ⊥平面1ABB , 由111C D A B ⊥得1C D ⊥平面1ABB , 所以1C AD ∠是1AC 与平面1ABB 所成的角.由111111BC A B AC ==111111cos C A B C A B ∠=∠=,所以1C D =故111sin 13C D C AD AC ∠==. 因此,直线1AC 与平面1ABB所成的角的正弦值是13. 方法二:(1)如图,以AC 的中点O 为原点,分别以射线OB ,OC 为x ,y 轴的正半轴,建立空间直角坐标系O -xyz .由题意知各点坐标如下:111(0,(1,0,0),(0,(1,0,2),A B A B C因此11111(1,3,2),(1,3,2),(0,23),AB A B AC ==-=- 由1110AB A B ⋅=得111AB A B ⊥.由1110AB AC ⋅=得111AB AC ⊥. 所以1AB ⊥平面111A B C . (2)设直线1AC 与平面1ABB 所成的角为θ.由(1)可知11(0,23,1),(1,3,0),(0,0,2),AC AB BB ===设平面1ABB 的法向量(,,)x y z =n .由10,0,AB BB ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n 即0,20,x z ⎧+=⎪⎨=⎪⎩可取(=n .所以111|sin |cos ,|13|||AC AC AC θ⋅===⋅n |n n |. 因此,直线1AC 与平面1ABB 所成的角的正弦值是13. 【名师点睛】本题主要考查空间点、线、面位置关系,直线与平面所成的角等基础知识,同时考查空间想象能力和运算求解能力.20.【2018年高考北京卷理数】如图,在三棱柱ABC −111A B C 中,1CC ⊥平面ABC ,D,E ,F ,G 分别为1AA ,AC ,11A C ,1BB 的中点,AB=BC,AC =1AA =2.(1)求证:AC ⊥平面BEF ;(2)求二面角B−CD −C 1的余弦值;(3)证明:直线FG 与平面BCD 相交.【答案】(1)见解析;(2)21;(3)见解析. 【解析】(1)在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,∵CC 1⊥平面ABC ,∴四边形A 1ACC 1为矩形.又E ,F 分别为AC ,A 1C 1的中点,∴AC ⊥EF .∵AB =BC .∴AC ⊥BE ,∴AC ⊥平面BEF .(2)由(1)知AC ⊥EF ,AC ⊥BE ,EF ∥CC 1.又CC 1⊥平面ABC ,∴EF ⊥平面ABC .∵BE ⊂平面ABC ,∴EF ⊥BE .如图建立空间直角坐标系E -xyz .由题意得B (0,2,0),C (-1,0,0),D (1,0,1),F (0,0,2),G (0,2,1).∴=(201)=(120)CD CB ,,,,,, 设平面BCD 的法向量为()a b c =,,n , ∴00CD CB ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n ,∴2020a c a b +=⎧⎨+=⎩, 令a =2,则b =-1,c =-4,∴平面BCD 的法向量(214)=--,,n , 又∵平面CDC 1的法向量为=(020)EB ,,,∴cos =||||EBEB EB ⋅<⋅>=-n n n .由图可得二面角B -CD -C 1为钝角,所以二面角B -CD -C 1的余弦值为 (3)由(2)知平面BCD 的法向量为(214)=--,,n , ∵G (0,2,1),F (0,0,2),∴=(021)GF -,,, ∴2GF ⋅=-n ,∴n 与GF 不垂直,∴GF 与平面BCD 不平行且不在平面BCD 内,∴GF 与平面BCD 相交.21.【2018年高考天津卷理数】如图,AD BC ∥且AD =2BC ,AD CD ⊥,EG AD ∥且EG =AD ,CD FG ∥且CD =2FG ,DG ABCD ⊥平面,DA =DC =DG =2.(1)若M 为CF 的中点,N 为EG 的中点,求证:MN CDE ∥平面;(2)求二面角E BC F --的正弦值;(3)若点P 在线段DG 上,且直线BP 与平面ADGE 所成的角为60°,求线段DP 的长.【答案】(1)见解析;(2;(3)3. 【解析】本小题主要考查直线与平面平行、二面角、直线与平面所成的角等基础知识.考查用空间向量解决立体几何问题的方法.考查空间想象能力、运算求解能力和推理论证能力.满分13分. 依题意,可以建立以D 为原点,分别以DA ,DC ,DG 的方向为x 轴,y 轴,z 轴的正方向的空间直角坐标系(如图),可得D (0,0,0),A (2,0,0),B (1,2,0),C (0,2,0),E (2,0,2),F (0,1,2),G (0,0,2),M (0,32,1),N (1,0,2).(1)依题意DC =(0,2,0),DE =(2,0,2).设n 0=(x ,y ,z )为平面CDE 的法向量,则0000DC DE ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,,n n 即20220y x z =⎧⎨+=⎩,,不妨令z=–1,可得n 0=(1,0,–1).又MN =(1,32-,1),可得00MN ⋅=n ,又因为直线MN ⊄平面CDE ,所以MN ∥平面CDE .(2)依题意,可得BC =(–1,0,0),(122)BE =-,,,CF =(0,–1,2). 设n =(x ,y ,z )为平面BCE 的法向量,则00BC BE ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,,n n 即0220x x y z -=⎧⎨-+=⎩,, 不妨令z =1,可得n =(0,1,1).设m =(x ,y ,z )为平面BCF 的法向量,则00BC CF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,,m m 即020x y z -=⎧⎨-+=⎩,, 不妨令z =1,可得m =(0,2,1).因此有cos<m ,n>=||||⋅=m n m n sin<m ,n. 所以,二面角E –BC –F. (3)设线段DP 的长为h (h ∈[0,2]),则点P 的坐标为(0,0,h ),可得(12)BP h =--,,. 易知,DC =(0,2,0)为平面ADGE 的一个法向量,故 cos BP DC BP DC BP DCh ⋅<⋅>==,解得h ∈[0,2]..所以线段DP的长为3。

2018年数学高考真题

2018年数学高考真题

对应学生用书P105剖析解读高考全国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷都是教育部按照普通高考考试大纲统一命题,适用于不同省份的考生.在难度上会有一些差异,在试卷结构,命题方向上基本都是相同的.“稳定是高考的主旋律”.在今年的高考试卷中,试题分布和考核内容没有太大的变动,三角、数列、立体几何、圆锥曲线、函数与导数等都是历年考查的重点.每套试卷都注重了对数学通性通法的考查,淡化特殊技巧,都是运用基本概念分析问题,基本公式运算求解、基本定理推理论证、基本数学思想方法分析和解决问题,这有利于引导中学数学教学回归基础.试卷难度结构合理,由易到难,循序渐进,具有一定的梯度.今年数学试题与去年相比整体难度有所降低.“创新是高考的生命线”.与历年试卷对比,Ⅰ、Ⅱ卷解答题顺序有变,这也体现了对于套路性解题的变革,单纯地通过模仿老师的解题步骤而不用心理解归纳,是难以拿到高分的.在对数据处理能力以及应用意识和创新意识上的考查有所提升,也符合当前社会的大数据处理热潮和青少年创新性的趋势.全国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷对必修4三角函数、三角恒等变换的考查,相对来说难度不大,综合性较低,但比去年难度有所提高,位置有所移后,其中,全国Ⅰ卷文科把三角函数放到第11题,略微有一点难度,是一个很明显的例子;但是对于平面向量的考查,全国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷通常放在填空题第1题或选择题中间的位置,难度相对于去年有所降低,2017年把基本平面向量放到第12题的位置,综合性较强.其他自主命题省市高考题对于三角函数、三角恒等变换的考查,难度都不大,而平面向量的考查难度各省市有较大区别,比如:天津卷、江苏卷、北京卷、浙江卷等较难,要求学生有较强的分析问题、转化问题的能力以及运算能力.下面列出了2018年全国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷及各地区必修4所考查全部试题,请同学们根据所学必修4的知识,测试自己的能力,寻找自己的差距,把握高考的方向,认清命题的趋势!(说明:有些试题带有综合性,是与以后要学的内容的小综合试题,同学们可根据目前所学习的内容,有选择性的试做!)穿越自测一、选择题1.(2018·全国卷Ⅲ,文4)若sinα=13,则cos2α=()A.89B.79C.-79D.-89答案B解析cos2α=1-2sin2α=1-29=79.故选B.2.(2018·全国卷Ⅱ,文4理4)已知向量a,b满足|a|=1,a·b=-1,则a·(2a。

高考数学(理)真题专题汇编:空间立体几何

高考数学(理)真题专题汇编:空间立体几何

高考数学(理)真题专题汇编:空间立体几何一、选择题(本题共9道小题,每小题0分,共0分)1.【来源】2019年高考真题——数学(浙江卷)设三棱锥V -ABC 的底面是正三角形,侧棱长均相等,P 是棱VA 上的点(不含端点),记直线PB 与直线AC 所成角为α,直线PB 与平面ABC 所成角为β,二面角P -AC -B 的平面角为γ,则( )A. ,βγαγ<<B. ,βαβγ<<C. ,βαγα<<D. ,αβγβ<<2.【来源】2019年高考真题——数学(浙江卷)祖暅是我国南北朝时代的伟大科学家.他提出的“幂势既同,则积不容异”称为祖暅原理,利用该原理可以得到柱体的体积公式V Sh =柱体,其中S 是柱体的底面积,h 是柱体的高,若某柱体的三视图如图所示,则该柱体的体积(cm 3)是( )A. 158B. 162C. 182D. 3243.【来源】2019年高考真题——理科数学(全国卷Ⅱ) 设α,β为两个平面,则α∥β的充要条件是 A .α内有无数条直线与β平行 B .α内有两条相交直线与β平行 C .α,β平行于同一条直线D .α,β垂直于同一平面4.【来源】2019年高考真题——理科数学(全国卷Ⅲ)如图,点N 为正方形ABCD 的中心,△ECD 为正三角形,平面ECD ⊥平面ABCD ,M 是线段ED的中点,则A.BM=EN,且直线BM、EN是相交直线B.BM≠EN,且直线BM,EN是相交直线C.BM=EN,且直线BM、EN是异面直线D.BM≠EN,且直线BM,EN是异面直线5.【来源】0(08年全国卷2)已知球的半径为2,相互垂直的两个平面分别截球面得两个圆.若两圆的公共弦长为2,则两圆的圆心距等于()A.1 B. C. D.26.【来源】0(08年四川卷文)若三棱柱的一个侧面是边长为2的正方形,另外两个侧面都是有一个内角为的菱形,则该棱柱的体积等于( )(A)(B)(C)(D)7.【来源】0(08年北京卷)如图,动点在正方体的对角线上.过点作垂直于平面的直线,与正方体表面相交于.设,,则函数的图象大致是()8.【来源】2011年高考数学理(安徽)一个空间几何体得三视图如图所示,则该几何体的表面积为(A)48+(B)32817+(C)48817(D)509.【来源】2011年高考数学理(全国新课标)在一个几何体的三视图中,正视图和俯视图如右图所示,则相应的侧视图可以为二、填空题10.【来源】2019年高考真题——理科数学(北京卷)已知l,m是平面α外的两条不同直线.给出下列三个论断:①l⊥m;②m∥α;③l⊥α.以其中的两个论断作为条件,余下的一个论断作为结论,写出一个正确的命题:__________.某几何体是由一个正方体去掉一个四棱柱所得,其三视图如图所示.如果网格纸上小正方形的边长为1,那么该几何体的体积为__________.12.【来源】2019年高考真题——理科数学(天津卷)已知四棱锥的底面是边长为2的正方形,侧棱长均为5.若圆柱的一个底面的圆周经过四棱锥四条侧棱的中点,另一个底面的圆心为四棱锥底面的中心,则该圆柱的体积为 .13.【来源】2019年高考真题——理科数学(全国卷Ⅱ)中国有悠久的金石文化,印信是金石文化的代表之一.印信的形状多为长方体、正方体或圆柱体,但南北朝时期的官员独孤信的印信形状是“半正多面体”(图1).半正多面体是由两种或两种以上的正多边形围成的多面体.半正多面体体现了数学的对称美.图2是一个棱数为48的半正多面体,它的所有顶点都在同一个正方体的表面上,且此正方体的棱长为1.则该半正多面体共有________个面,其棱长为_________.(本题第一空2分,第二空3分.)学生到工厂劳动实践,利用3D 打印技术制作模型.如图,该模型为长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1挖去四棱锥O -EFGH 后所得几何体,其中O 为长方体的中心,E ,F ,G ,H 分别为所在棱的中点,16cm 4cm AB =BC =, AA =,3D 打印所用原料密度为0.9 g/cm 3,不考虑打印损耗,制作该模型所需原料的质量为___________.15.【来源】(07年浙江卷文)已知点O 在二面角α-AB -β的棱上,点P 在α内,且∠POB =45°.若对于β内异于O 的任意一点Q ,都有∠POQ ≥45°,则二面角α-AB -β的取值范围是_________.16.【来源】2011年高考数学理(全国新课标)已知矩形ABCD 的顶点都在半径为4的球O 的球面上,且6,23AB BC ==,则棱锥O ABCD -的体积为 。

  1. 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. 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. 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)。

2018年普通高等学校招生全国统一考试数 学(理)(天津卷)一.选择题(共8小题,每小题5分,共40分。

在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项)1.设全集为R ,集合{}|02A x x =<<,{}|1B x x =≥,则()RAB =( )(A ){}|01x x <≤ (B ){}|01x x << (C ){}|12x x ≤< (D ){}|02x x <<2.变量,x y 满足约束条件52410x y x y x y y +≤⎧⎪-≤⎪⎨-+≤⎪⎪≥⎩,则目标函数35z x y =+的最大值是( ) (A )6 (B )19 (C )21 (D )453.阅读如图的程序框图,运行相应的程序,若输入N 的值为20,则输出T 的值为( ) (A )1 (B )2 (C )3 (D )44.设x R ∈,则“11||22x -<”是“31x <”的( ) (A )充分不必要条件 (B )必要不充分条件(C )充分必要条件 (D )既不充分也不必要条件5.已知2log a e =,ln 2b =,121log 3a =,则,,abc 的大小关系为( ) (A )a b c >> (B )b a c >> (C )c b a >> (D )c a b >>6.将函数()sin 25f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象向右平移10π个单位长度,所得图象对应的函数( ) (A )在区间35,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增 (B )在区间3,4ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减 (C )在区间53,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增 (D )在区间3,22ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减7.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的离心率为2,过右焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于,A B 两点。

设,A B 到双曲线同一条渐近线的距离分别为12,d d ,且126d d +=,则双曲线的方程为( ) (A )221412x y -= (B )221124x y -= (C )22139x y -= (D )22193x y -=8.如图,在平面四边形ABCD 中,AB BC ⊥,AD CD ⊥,0120BAD ∠=,1AB AD ==。

若点E 为边CD 上的动点,则AE BE ⋅=( )(A )2116 (B )32 (C )2516(D )3二.填空题(共6小题,每小题5分,共30分)9.i 是虚数单位,复数6712ii+=+ 。

10.在52x x ⎛- ⎪⎝⎭的展开式中,2x 的系数为____________。

11.已知正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1,除面ABCD 外,该正方体其余各面的中心分别为点,,,,E F G H M (如图),则四棱锥M EFGH -的体积为__________。

12.已知圆2220x y x +-=的圆心为C ,直线212232x t y t ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩ (t 为参数)与该圆相交于,A B 两点,则ABC ∆的面积为___________。

13.已知,a b R ∈,且360a b -+=,则128ab+的最小值为_____________。

14.已知0a >,函数()()()2220220x ax a x f x x ax a x ⎧++≤⎪=⎨-+->⎪⎩。

若关于x 的方程()f x ax =恰有2个互异的实数解,则a 的取值范围是______________。

三.解答题(本大题共6小题,共80分。

解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)15.(本小题13分)在ABC ∆中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c 。

已知sin cos 6b A a B π⎛⎫=- ⎪⎝⎭。

⑴求角B 的大小;⑵设2a =,3c =,求b 和()sin 2A B -的值。

16.(本小题13分)已知某单位甲、乙、丙三个部门的员工人数分别为24,16,16,现采用分层抽样的方法从中抽取7人,进行睡眠时间的调查。

⑴应从甲、乙、丙三个部门的员工中分别抽取多少人⑵若抽出的7人中有4人睡眠不足,3人睡眠充足,现从这7人中随机抽取3人做进一步的身体检查。

①用X 表示抽取的3人中睡眠不足的员工人数,求随机变量X 的分布列与数学期望;②设A 为事件“抽取的3人中,既有睡眠充足的员工,也有睡眠不足的员工”,求事件A 发生的概率。

17.(本小题13分)如图,//AD BC 且2AD BC =,AD CD ⊥,//EG AD 且EG AD =,//CD FG 且2CD FG =,DG ⊥平面ABCD ,2DA DC DG ===。

⑴若M 为CF 的中点,N 为EG 的中点,求证://MN 平面CDE ;⑵求二面角E BC F --的正弦值;⑶若点P 在线段DG 上,且直线BP 与平面ADGE 所成的角为060,求线段DP 的长。

18.(本小题13分)设{}n a 是等比数列,公比大于0,其前n 项和为n S ,{}n b 是等差数列。

已知11a =,322a a =+,435a b b =+,5462a b b =+。

⑴求{}n a 和{}n b 的通项公式;⑵设数列{}n S 的前n 项和为n T ,①求n T ;②证明:()()()22122122n nk k k k T b b k k n ++=+=-+++∑。

19.(本小题14分)设椭圆()222210x y a b a b +=>>的左焦点为F ,上顶点为B。

已知椭圆的离心率为A 的坐标为(),0b,且||||FB AB ⋅=。

⑴求椭圆的方程;⑵设直线l :()0y kx k =>与椭圆在第一象限的交点为P ,且l 与直线AB 交于点Q。

若||sin ||4AQ AOQ PQ = (O 为原点),求k 的值。

20.(本小题14分)已知函数()x f x a =,()log a g x x =,其中1a >。

⑴求函数()()ln h x f x x a =-的单调区间;⑵若曲线()y f x =在点()()11,x f x 处的切线与曲线()y g x =在点()()22,x g x 处的切线平行,证明:()122ln ln ln ax g x a+=-;⑶证明:当1e a e ≥时,存在直线l ,使l 是曲线()yf x =的切线,也是曲线()y g x =的切线。

2018年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)解答一.选择题 BCBAD ACA 二.填空题 9.4i -;10.52;11.112;12.12;13.14;14.()4,8 15.解:⑴由正弦定理sin sin a b A B =可得sin sin a B b A =,故由题可得sin cos 6a B a B π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,从而可得tan 3B =。

又因为()0,B π∈,所以3B π=;⑵由余弦定理可得2222cos 7b a c ac B =+-=,故7b =。

又sin cos 6b A a B π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,故3sin 7A =。

因a c <,故cos 7A =,从而43sin 22sin cos A A A ==,21cos 22cos 17A A =-=,所以()33sin 2sin 2cos cos 2sin A B A B A B -=-=。

16.解:⑴由已知,甲、乙、丙三个部门的员工人数之比为3:2:2,由于采用分层抽样的方法从中抽取7人,因此应从甲、乙、丙三个部门的员工中分别抽取3人,2人,2人;⑵①X 的可能取值为0,1,2,3,()()343370,1,2,3k kC C P X k k C -===,所以,随机变量X 的分布列如右表所示,随机变量X 的数学期望112184120123353535357EX =⋅+⋅+⋅+⋅=; ②设事件B 为“抽取的3人中,睡眠充足的员工有1人,睡眠不足的员工有2人”;事件C 为“抽取的3人中,睡眠充足的员工有2人,睡眠不足的员工有1人”,则A B C =,且B 与C 互斥,由①知,()()2P B P X ==,()()1P C P X ==,故所求概率()()()()67P A P B C P B P C ==+=。

17.解:依题意,可以建立以D 为原点,分别以,,DA DC DG 的方向为,,x y z 轴的正方向的空间直角坐标系(如图),可得()0,0,0D ,()2,0,0A ,()1,2,0B ,()0,2,0C ,()2,0,2E ,()0,1,2F ,()0,0,2G ,()0,32,1M ,()1,0,2N 。

⑴由题()0,2,0DC =,()2,0,2DE =。

设(),,n x y z =是平面CDE 的法向量,则00n DC n DE ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即20220y x z =⎧⎨+=⎩,取1z =-得()1,0,1n =-。

又()1,32,1MN =-,故0MN n ⋅=。

又因为直线MN ⊄平面CDE ,所以//MN 平面CDE ;X 01 2 3P135 **** **** 435⑵由题()1,0,0BC =-,()1,2,2BE =-,()0,1,2CF =-。

设()1111,,n x y z =是平面BCE 的法向量,则1100n BC n BE ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即11110220x x y z -=⎧⎨-+=⎩,取11z =得()10,1,1n =。

设()2222,,n x y z =是平面BCF 的法向量,则220n BC n BF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即222020x y z -=⎧⎨-+=⎩,取21z =得()20,2,1n =。

故121212310cos ,||||n n n n n n ⋅==,从而1210sin ,n n =E BCF --; ⑶设线段DP 的长为()02h h ≤≤,则()0,0,P h ,故()1,2,BP h =--。

易知,()0,2,0DC =为平面ADGE 的一个法向量,故|||cos ,|||||BP DCBP DC BP DC h ⋅==0sin60==,解得h =。

所以线段DP 。

18.解:⑴设{}n a 的公比为q ,{}n b 的公差为d 。

则由13212a a a =⎧⎨=+⎩得220q q --=,因0q >,故2q =,从而12n n a -=。

由4355462a b b a b b =+⎧⎨=+⎩得113431316b d b d +=⎧⎨+=⎩,解得111b d =⎧⎨=⎩,故n b n =。

相关文档
最新文档