2014届北师大版高中数学必修二(高一)章节测试题:第一章§2知能演练轻松闯关

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2014届北师大版高中数学必修二(高一)章节测试题:第二章§1.4知能演练轻松闯关

2014届北师大版高中数学必修二(高一)章节测试题:第二章§1.4知能演练轻松闯关

1.若三条直线2x +3y +8=0,x -y -1=0和x +ky =0相交于一点,则k 的值等于( )A .-2B .-12C .2 D.12解析:选B.直线2x +3y +8=0与x -y -1=0的交点为A (-1,-2),又∵x +ky =0过A (-1,-2),∴-1-2k =0,∴k =-12. 2.过原点和直线l 1:x -3y +4=0与l 2:2x +y +5=0的交点的直线方程为( )A .19x -9y =0B .9x +19y =0C .3x +19y =0D .19x -3y =0解析:选C.设所求直线方程为(x -3y +4)+k (2x +y +5)=0,将(0,0)代入得4+5k =0,解得k =-45.故所求直线方程为(x -3y +4)-45(2x +y +5)=0,即3x +19y =0,故选C. 3.直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0,若l 1与l 2只有一个交点,则( )A .A 1B 1-A 2B 2=0 B .A 1B 2-A 2B 1≠0C.A 1B 1≠A 2B 2D.A 1B 2≠B 1B 2解析:选B.只有一个交点即l 1与l 2不平行,即A 1B 2-A 2B 1≠0.4.直线x -2y +1=0关于直线x =1对称的直线方程是( )A .x +2y -1=0B .2x +y -1=0C .2x +y -3=0D .x +2y -3=0解析:选D.直线x -2y +1=0过点A (0,12),B (-1,0),而A ,B 关于直线x =1的对称点,A ′(2,12),B ′(3,0)所以直线A ′B ′为y =-12(x -3),即x +2y -3=0,故选D. 5.直线3x +2y -2m -1=0与直线2x +4y -m =0的交点在第四象限,则m 的取值范围为( )A .(-∞,-2)B .(-2,+∞)C .(-∞,-23)D .(-23,+∞) 解析:选D.由方程组⎩⎪⎨⎪⎧ 3x +2y -2m -1=02x +4y -m =0⇒⎩⎨⎧ x =3m +24y =-m -28,∴两直线的交点为(3m +24,-m +28). ∵此交点在第四象限,∴⎝ ⎛3m +24>0,-m +28<0,∴⎩⎪⎨⎪⎧ m >-23,m >-2,∴m >-23,故选D. 6.(2013·南昌期中测试)直线(1+4k )x -(2-3k )y +(5k +4)=0所确定的直线必经过定点________.解析:由(1+4k )x -(2-3k )y +(5k +4)=0,得(x -2y +4)+k (4x +3y +5)=0.由⎩⎪⎨⎪⎧ x -2y +4=04x +3y +5=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-2y =1,即必过定点(-2,1). 答案:(-2,1)7.斜率为-2,且与直线2x -y +4=0的交点在y 轴上的直线方程为________. 解析:∵直线2x -y +4=0与y 轴的交点为(0,4),又直线的斜率为-2,∴所求直线方程为y -4=-2(x -0),即2x +y -4=0.答案:2x +y -4=08.已知A ={(x ,y )|x +y -2=0},B ={(x ,y )|x -2y +4=0},C ={(x ,y )|y =3x +b },若(A ∩B )C ,则b =________. 解析:A ∩B =⎩⎨⎧ (x ,y )⎪⎪⎪ ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x +y -2=0x -2y +4=0={(0,2)},由于(A ∩B )C ,所以(0,2)在直线y=3x +b 上,∴2=3×0+b ,∴b =2.答案:29.已知直线l 1:x -2y +4=0,l 2:x +y -2=0,设其交点为P .(1)求交点P 的坐标;(2)已知直线l 3:3x -4y +5=0,分别求出过点P 且与直线l 3平行和垂直的直线方程.解:(1)由于P 为直线l 1与直线l 2的交点,所以满足⎩⎪⎨⎪⎧ x -2y +4=0x +y -2=0,解得:x =0,y =2.∴P (0,2).(2)设与l 3平行的直线为:3x -4y +m =0,与l 3垂直的直线为4x +3y +n =0. 当P (0,2)在与l 3平行的直线上时,3×0-4×2+m =0,∴m =8,∴过P 与l 3平行的直线为3x -4y +8=0.当P (0,2)在与l 3垂直的直线上时,4×0+3×2+n =0,∴n =-6,∴过P 与l 3垂直的直线为4x +3y -6=0.10.若a +b +c =0,且a 、b 不同时为0,求证:直线ax +by +c =0必经过一个定点. 证明:因为a +b +c =0,且a ,b 不同时为0,不妨设b ≠0,则a =-(b +c ), 代入直线方程ax +by +c =0得-(b +c )x +by +c =0,即(x -y )+c b(x -1)=0. 此方程可视为直线x -y =0与x -1=0的交点的直线系方程.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ x -1=0x -y =0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1y =1, 即两直线的交点为(1,1).故直线ax +by +c =0必经过一个定点(1,1).1.已知直线mx +4y -2=0与2x -5y +n =0相交于点(1,p ),则m +n -p 的值为( )A .24B .20C .4D .0解析:选D.∵两条直线相交,且交点为(1,p ),∴(1,p )满足两直线方程,∴⎩⎪⎨⎪⎧2-5p +n =0m +4p -2=0, ∴m +n -p =0.2.过点A (ln 1,log 28)及直线3x -y +3=0与x 轴的交点的直线的一般式方程为________. 解析:点A 的坐标为(0,3),直线3x -y +3=0与x 轴的交点坐标为(-1,0),由截距式得x -1+y 3=1,即3x -y +3=0. 答案:3x -y +3=03.一长为3 m ,宽为2 m 缺一角A 的长方形木板(如图所示),长缺0.2 m ,宽缺0.5 m ,EF 是直线段,木工师傅要在BC 的中点M 处作EF 延长线的垂线(直角曲尺长度不够),应如何画线? 解:以AB 所在直线为x 轴,AD 所在直线为y 轴建立平面直角坐标系,则M (3,1),E (0,2,0),F (0,0.5),所以EF 所在直线的斜率k =0.5-0.2=-52,所以所求直线斜率为k ′=25. 因为该直线过点M (3,1),所以所求直线方程为y -1=25(x -3).令y =0,则x =0.5, 所以所求直线与x 轴的交点为 (0.5,0),故应在EB 上截EN =0.3 m ,得点N ,则MN 为要画的线.4.在直线l :3x -y -1=0上求一点P ,使得:(1)点P 到点A (4,1)和B (0,4)的距离之差最大;(2)点P 到A (4,1)和C (3,4)的距离之和最小. 解:如图,设点B 关于直线l 的对称点B ′的坐标为(a ,b ),则k ·k BB ′=-1,即3·b -4a=-1. ∴a +3b -12=0.①又由于BB ′的中点坐标⎝⎛⎭⎫a 2,b +42在直线l 上. ∴3×a 2-b +42-1=0,即3a -b -6=0.②由①②解得a =3,b =3,∴B ′(3,3).于是l AB ′:y -13-1=x -43-4,即2x +y -9=0. ∴⎩⎪⎨⎪⎧ 3x -y -1=0,2x +y -9=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =5. 即直线l 与直线AB ′的交点坐标为(2,5).∵当P 点为l 与直线AB ′的交点时,P 点到两点的距离之差最大,∴P (2,5). (2)如图,设点C 关于直线l 的对称点为C ′,可求出C ′的坐标为⎝⎛⎭⎫35,245.∴直线AC ′所在直线方程为19x +17y -93=0,∴直线AC ′和直线l 的交点坐标为P ⎝⎛⎭⎫117,267.∵当P 点为直线AC ′与直线l 的交点时,P 到两点的距离之和最小,∴P 点坐标为⎝⎛⎭⎫117,267.。

2014届北师大版高中数学必修二(高一)章节测试题:第一章章末综合检测

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(时间:100分钟,满分:120分)一、选择题(本大题共10小题.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.如果空间中有四个点,其中任意三点都不在同一条直线上,那么经过其中三个点的平面( )A .可能有三个,也可能有一个B .可能有三个,也可能有两个C .可能有四个,也可能有一个D .可能有四个,也可能有两个解析:选C.当四个点共面时,只有一个;当四个点不共面时,任意三点可确定一个平面,所以可确定四个平面.2.已知正三角形ABC 的边长为a ,那么△ABC 的直观图△A ′B ′C ′的面积为(以线段AB 所在直线为x 轴,线段AB 的垂直平分线为y 轴建立坐标系)( )A.34a 2B.38a 2C.68a 2D.616a 2 解析:选D.求直观图的面积的关键是依据斜二测画法,求出相应的直观图的底边长和高,也就是原来实际图形中的高线在直观图中变为与水平直线成45°角且长度为原来的一半的线段,以此为依据来求出相应的高线即可,直观图的面积是原图形面积的24.如图所示的实际图形和直观图,由图(2)可知A ′B ′=AB =a ,O ′C ′=12OC =34a ,在图(2)中作C ′D ′⊥A ′B ′于D ′,则C ′D ′=22O ′C ′=68a ,所以S △A ′B ′C ′=12A ′B ′·C ′D ′=12·a ·68a =616a 2.3.下面四个说法中正确的个数是( )①如果a 、b 是两条直线,a ∥b ,那么a 平行于经过b 的任何一个平面;②如果直线a 和平面α满足a ∥α,那么a 与α内的任何直线平行;③如果直线a 、b 满足a ∥α,b ∥α,则直线a ∥b ;④如果直线a 、b 和平面α满足a ∥b ,a ∥α,b ⃘α,那么b ∥α.A .0B .1C .2D .3 解析:选B.若a 、b 共面,则说法①不正确;如图所示中的a 与b ,则说法②不正确;满足说法③的a 、b 平行、相交、异面三种位置关系都有可能.∴只有④正确.4.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.13B.23 C .1 D .2解析:选C.空间几何体的直观图为平放的直三棱柱,且直三棱柱底面为直角三角形,两直角边边长分别为1和2,侧棱长为2,直接利用公式可知V =2×12×1×2=1.5.已知平面α与平面β相交,直线m ⊥α,则( ) A .β内必存在直线与m 平行,且存在直线与m 垂直B .β内不一定存在直线与m 平行,不一定存在直线与m 垂直C .β内不一定存在直线与m 平行,但必存在直线与m 垂直D .β内必存在直线与m 平行,不一定存在直线与m 垂直解析:选C.若β内存在直线n 与m 平行,由m ⊥α知n ⊥α,从而α⊥β,但α与β相交却不一定垂直,所以不一定存在直线与m 平行;又设α∩β=a ,由m ⊥α知m ⊥a ,即β中有直线与m 垂直.故选C.6.在正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,与AD 1垂直的平面是( ) A .平面DD 1C 1C B .平面A 1DCB 1 C .平面A 1B 1C 1D 1 D .平面A 1DB 解析:选B.连接A 1D 、B 1C ,由ABCD A 1B 1C 1D 1为正方体可知, AD 1⊥A 1B 1,AD 1⊥A 1D . 故AD 1⊥平面A 1DCB 1.7.以等腰直角三角形ABC 的斜边AB 的中线CD 为棱,将△ABC 折叠,使平面ACD ⊥平面BCD ,则AC 和BC 的夹角为( )A .30°B .60°C .90°D .不确定 解析:选B.如图,令CD =AD =BD =1, 则AC =BC =2,又∵AD ⊥BD ,∴AB =2, ∴∠ACB =60°.8.如图所示,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E ,F 分别为棱AA 1,CC 1的中点,则在空间中与直线A 1D 1,EF ,CD 都相交的直线( )A .不存在B .有且只有两条C .有且只有三条D .有无数条解析:选D.在EF 上任意取一点M ,直线A 1D 1与M 确定一个平面,这个平面与CD 有且仅有1个交点N ,当M 取不同的位置时就确定不同的平面,从而与CD 有不同的交点N ,而直线MN 与这三条异面直线都有交点,如图所示,故选D.9.一个球与一个正三棱柱的三个侧面和两个底面都相切,已知这个球的体积是323π,那么这个三棱柱的体积是( )A .96 3B .16 3C .24 3D .48 3解析:选D.由球的体积公式可得球的半径R =2.设球的外切正三棱柱的底面边长为a ,高即侧棱长为h ,则h =2R =4.在底面正三角形中,由正三棱柱的内切球特征,有32a ×13=R =2,解得a =4 3.所以此三棱柱的体积V =12×32×(43)2×4=48 3.10.已知二面角α-l -β为60°,动点P ,Q 分别在面α,β内,P 到β的距离为3,Q 到α的距离为23,则P ,Q 两点之间距离的最小值为( )A. 2 B .2 C .2 3 D .4解析:选C.如图所示,分别作QA ⊥α于A ,AC ⊥l 于C ,PB ⊥β于B ,PD ⊥l 于D ,连接CQ ,BD ,则CQ ⊥l ,BD ⊥l ,则∠ACQ =∠PDB =60°,AQ =23,BP =3,∴AC =PD =2. 又PQ =AQ 2+AP 2=12+AP 2≥2 3.当且仅当AP =0,即点A 与点P 重合时,PQ 取最小值2 3.二、填空题(本大题共5小题.把答案填在题中横线上)11.在数值上若球的体积与其表面积相等,则球的半径是________.解析:设球的半径为R ,由题意4πR 2=43πR 3,∴R =3.答案:312.如图,在△ABC 中,BC =39,G 是△ABC 的重心.过G 的平面α与BC 平行,AB ∩α=M ,AC ∩α=N ,则MN =__________.解析:∵BC ∥平面α,平面α∩平面ABC =MN , ∴BC ∥MN .又∵G 是△ABC 的重心, ∴AG ∶GD =2∶1,∴AG ∶AD =2∶3, ∴MN ∶BC =2∶3.在△ABC 中,BC =39.∴MN =2339.答案:233913.如图所示,在直四棱柱ABCD A 1B 1C 1D 1中,当底面四边形A 1B 1C 1D 1满足条件__________时,有A 1C ⊥B 1D 1.(填上你认为正确的一种情况即可,不必考虑所有可能的情况)解析:由直四棱柱可知CC 1⊥平面A 1B 1C 1D 1,所以CC 1⊥B 1D 1,要使B 1D 1⊥A 1C ,只要B 1D 1⊥平面A 1ACC 1,所以只要B 1D 1⊥A 1C 1,还可以填写四边形A 1B 1C 1D 1是菱形,正方形等条件.答案:B 1D 1⊥A 1C 1(答案不唯一)14.三个平面两两垂直,它们的交线交于一点O ,P 点到三个平面的距离分别为3,4,5,则OP 的长为__________.解析:构造一个长方体,令O 为长方体的一个顶点,P 为长方体内的一个点,OP =32+42+52=50=5 2. 答案:5 215.一个水平放置的圆柱形储油桶(如图所示),桶内有油部分所在圆弧占底面圆周长的14,则油桶直立时,油的高度与桶的高度的比值是__________.解析:设圆柱桶的底面半径为R ,高为h ,油桶直立时油面的高度为x , 则⎝⎛⎭⎫14πR 2-12R 2h =πR 2x , ∴x h =14-12π. 答案:14-12π三、解答题(本大题共5小题.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)16.如图,已知矩形ABCD 中,AB =10,BC =6,将矩形沿对角线BD 把△ABD 折起,使A 移到A 1点,且A 1在平面BCD 上的射影O 恰好在CD 上.(1)求证:BC ⊥A 1D ;(2)求证:平面A 1BC ⊥平面A 1BD .证明:(1)∵A 1在平面BCD 上的射影O 在CD 上, ∴A 1O ⊥平面BDC .又BC 平面BCD ,∴BC ⊥A 1O .又BC ⊥CD ,A 1O ∩CD =O ,∴BC ⊥平面A 1CD . 又A 1D 平面A 1CD ,∴BC ⊥A 1D .(2)∵四边形ABCD 为矩形,∴A 1D ⊥A 1B .由(1)知A 1D ⊥BC ,A 1B ∩BC =B ,∴A 1D ⊥平面A 1BC . 又A 1D 平面A 1BD ,∴平面A 1BC ⊥平面A 1BD .17.在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,D 是BC 上一点,且A 1B ∥平面AC 1D ,D 1是B 1C 1的中点,求证:平面A 1BD 1∥平面AC 1D . 证明:如图,连接AB 1交A 1B 于点E , 则E 为AB 1的中点,连接ED 1. 又∵D 1是B 1C 1的中点, ∴ED 1为△B 1AC 1的中位线, ∴ED 1∥AC 1.∵ED 1平面AC 1D ,AC 1平面AC 1D , ∴ED 1∥平面AC 1D ,又∵A 1B ∥平面AC 1D ,且ED 1∩A 1B =E , ∴平面A 1BD 1∥平面AC 1D .18.已知一个圆锥的底面半径为R ,高为H ,在其中有一个高为x 的内接圆柱. (1)求圆柱的侧面积;(2)x 为何值时,圆柱的侧面积最大?解:(1)画圆锥及内接圆柱的轴截面,如图,设所求圆柱的底面半径为r ,则它的侧面积为S 圆柱侧=2πr ·x , ∵r R =H -x H ,∴r =R -R Hx . ∴S 圆柱侧=2πRx -2πR H ·x 2.(2)S 圆柱侧=2πRx -2πR H x 2=-2πR H ⎝⎛⎭⎫x -H 22+πRH2. 则这个二次函数有最大值,这时圆柱的高x =H 2>0,且x =H2<H ,满足题意,∴当圆柱的高是已知圆锥的高的一半时,它的侧面积最大.19.如图,四棱锥P -ABCD 中,P A ⊥底面ABCD ,AB ⊥AD ,点E 在线段AD 上,且CE ∥AB .(1)求证:CE ⊥平面P AD ; (2)若P A =AB =1,AD =3,CD =2,∠CDA =45°,求四棱锥P ABCD 的体积.解:(1)证明:因为P A ⊥平面ABCD ,CE 平面ABCD ,所以P A ⊥CE . 因为AB ⊥AD ,CE ∥AB , 所以CE ⊥AD .又P A ∩AD =A ,所以CE ⊥平面P AD . (2)由(1)可知CE ⊥AD . 在Rt △ECD 中, DE =CD ·cos 45°=1,CE =CD ·sin 45°=1.又因为AB =CE =1,AB ∥CE ,所以四边形ABCE 为矩形.所以S 四边形ABCD =S 矩形ABCE +S △ECD =AB ·AE +12CE ·DE =1×2+12×1×1=52.又P A ⊥平面ABCD ,P A =1,所以V 四棱锥P -ABCD =13S 四边形ABCD ·P A =13×52×1=56.20.如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是∠DAB=60°,且边长为a的菱形.侧面P AD为正三角形,其所在的平面垂直于底面ABCD.(1)若G为AD边的中点,求证:BG⊥平面P AD;(2)求证:AD⊥PB;(3)若E为BC边的中点,能否在棱PC上找到一点F,使平面DEF⊥平面ABCD,并证明你的结论.解:(1)证明:∵在菱形ABCD中,∠DAB=60°,G为AD的中点,∴BG⊥AD.又平面P AD⊥平面ABCD,平面P AD∩平面ABCD=AD,∴BG⊥平面P AD.(2)证明:如图,连接PG.∵△P AD为正三角形,G为AD的中点,∴PG⊥AD.由(1)知BG⊥AD,PG∩BG=G,PG平面PGB,BG平面PGB,∴AD⊥平面PGB.∵PB平面PGB,∴AD⊥PB.(3)当F为PC的中点时,平面DEF⊥平面ABCD.证明如下:在△PBC中,FE∥PB,又在菱形ABCD中,GB∥DE,而FE平面DEF,DE平面DEF,FE∩DE=E,∴平面DEF∥平面PGB.由(1)知,PG⊥平面ABCD,而PG平面PGB,∴平面PGB⊥平面ABCD.∴平面DEF⊥平面ABCD.。

2014届北师大版高中数学必修二(高一)章节测试题:第二章§1.1知能演练轻松闯关

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1.以下两点确定的直线的斜率不存在的是( )A .(4,2)与(-4,1)B .(0,3)与(3,0)C .(3,-1)与(2,-1)D .(-2,2)与(-2,5)解析:选D.选项D 中两点的横坐标相同,所以这两点确定的直线与x 轴垂直,因此直线的斜率不存在.2.下列叙述中不正确的是( )A .若直线的斜率存在,则必有倾斜角与之对应B .若直线的倾斜角为α,则必有斜率与之对应C .每一条直线都有唯一的倾斜角与之对应D .与x 轴垂直的直线的斜率不存在解析:选B.每一条直线都有倾斜角且倾斜角唯一,但并不是每条直线都有斜率;垂直于y 轴的直线的倾斜角为0°,垂直于x 轴的直线的倾斜角为90°;仅当倾斜角α不为90°时,直线的斜率存在,换句话说,当倾斜角为90°时,斜率不存在.故选B.3.直线l 的斜率为k =ln 12,则直线l 的倾斜角α的取值范围是( ) A .0°≤α≤90° B .0°<α≤90°C .90°≤α<180°D .90°<α<180°解析:选D.由k =ln 12<0及直线倾斜角的范围是[0°,180°),可知选D. 4.已知直线l 1的倾斜角为α,将直线l 1绕直线与x 轴的交点逆时针旋转45°,得直线l 2,则l 2的倾斜角为( )A .α+45°B .α-45°C .α-135°D .α+45°或α-135°解析:选D.当0°≤α<135°时,l 2的倾斜角为α+45°;当135°≤α<180°时,l 2的倾斜角为:α-135°.5.如图所示,直线l 1、l 2、l 3的斜率分别是k 1、k 2、k 3,则( )A .k 1<k 2<k 3B .k 3<k 1<k 2C .k 1<k 3<k 2D .k 3<k 2<k 1解析:选C.由图知k 2>k 3>0>k 1.6.已知直线l 的斜率k 满足-1≤k <1,则它的倾斜角α的取值范围是________. 解析:当0>k ≥-1时,α∈[135°,180°);当0≤k <1时,α∈[0°,45°).答案:[0°,45°)∪[135°,180°)7.直线过l 过A ⎝⎛⎭⎫-2,⎝⎛⎭⎫t +1t 2,B ⎝⎛⎭⎫2,⎝⎛⎭⎫t -1t 2两点,其中t ≠0,则此直线的斜率为________,倾斜角为________.解析:k AB =⎝⎛⎭⎫t -1t 2-⎝⎛⎭⎫t +1t 22-(-2)=-1,由tan α=-1,得α=135°.答案:-1 135° 8.若三点A (2,2),B (a,0),C (0,b )(ab ≠0)共线,则1a +1b的值等于________. 解析:三点共线,则k AB =k AC ,即22-a=2-b 2, 整理知2a +2b =ab ,同除以ab ,有2b +2a=1, ∴1a +1b =12. 答案:129.已知三点A (2,1),B (-2,m ),C (6,8)在同一条直线上,求m 的值.解:k AB =m -1-2-2=1-m 4,k AC =8-16-2=74. ∵A ,B ,C 三点共线,∴k AB =k AC ,即1-m 4=74,∴m =-6. 10.已知M (2m +3,m ),N (m -2,1).(1)当m 为何值时,直线MN 的倾斜角为锐角?(2)当m 为何值时,直线MN 的倾斜角为直角?(3)当m 为何值时,直线MN 的倾斜角为钝角?解:当2m +3≠m -2,即m ≠-5时,k MN =m -1(2m +3)-(m -2)=m -1m +5(m ≠-5). (1)当k MN >0,即m -1m +5>0时,解得m >1或m <-5,直线MN 的倾斜角为锐角. (2)当k MN 不存在,即m =-5时,直线MN 的倾斜角为直角.(3)当k MN <0时,解得-5<m <1,直线MN 的倾斜角为钝角.1.(2013·九江同文中学期中测试)斜率为2的直线经过(3,5)、(a,7)、(-1,b )三点,则a 、b 的值是( )A .a =4,b =0B .a =-4,b =-3C .a =4,b =-3D .a =-4,b =3解析:选C.由斜率公式可得:⎩⎪⎨⎪⎧ 7-5a -3=2b -5-1-3=2,解得a =4,b =-3.2.已知实数x ,y 满足方程x +2y =6,当1≤x ≤3时,y -1x -2的取值范围是________. 解析:y -1x -2的几何意义是过M (x ,y ),N (2,1)两点的直线的斜率,因为点M 在函数x +2y =6的图像上,且1≤x ≤3,所以可设该线段为AB ,且A (1,52),B ⎝⎛⎭⎫3,32,由于k NA =-32,k NB =12,所以y -1x -2的取值范围是(-∞,-32]∪[12,+∞). 答案:(-∞,-32]∪[12,+∞) 3.在坐标轴上有一点B ,已知点A (3,4),且k AB =2,求点B 的坐标.解:若点B 在x 轴上,设点B 的坐标为(x,0),由题意可知4-03-x=2,解得x =1,即B (1,0). 若点B 在y 轴上,设点B 的坐标为(0,y ),由题意可知4-y 3-0=2,解得y =-2,即B (0,-2), 故点B 的坐标为(1,0)或(0,-2).4.已知两点A (-3,4),B (3,2),过点P (1,0)的直线l 与线段AB 有公共点.(1)求直线l 的斜率k 的取值范围;(2)求直线l 的倾斜角α的取值范围(注:tan 135°=-1).解:如图所示,由题意可知k P A =4-0-3-1=-1,k PB =2-03-1=1. (1)要使直线l 与线段AB 有公共点,则直线l 的斜率k 的取值范围是(-∞,-1]∪[1,+∞).(2)由题意可知,直线l 的倾斜角介于直线PB 与P A 的倾斜角之间,又PB 的倾斜角是45°,P A 的倾斜角是135°,所以α的取值范围是[45°,135°].。

2014届北师大版高中数学必修二(高一)章节测试题:第一章§6.1知能演练轻松闯关

2014届北师大版高中数学必修二(高一)章节测试题:第一章§6.1知能演练轻松闯关

1.(2013·焦作水平测试)经过平面外一点作与此平面垂直的平面,则这样的平面() A.只能作一个B.只能作两个C.可以作无数个D.可作一个或无数个解析:选C.过平面外一点作该平面的垂线,只能做一条,但过该直线的平面有无数个,这些平面与此平面都是垂直的,故选C.2.设a、b是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,则下列命题中正确的是() A.若a⊥b,a∥α,则b⊥αB.若α⊥β,a∥α,则a⊥βC.若α⊥β,a⊥β,则a∥αD.若a⊥b,a⊥α,b⊥β,则α⊥β解析:选D.A错;B错;C错,可能aα.只有D正确.3.已知平面α⊥平面β,α∩β=l,点A∈α,A∉l,直线AB∥l,直线AC⊥l,直线m∥α,m∥β,则下列四种位置关系中,不一定成立的是()A.AB∥m B.AC⊥mC.AB∥βD.AC⊥β解析:选D.对于A,m∥α且m∥β而α∩β=l,所以m∥l.因为AB∥l,所以AB∥m.对于B,因为AC⊥l,l∥m,所以AC⊥m.对于C,AB∥l,ABβ,所以AB∥β.对于D,当点C∉α时,AC不垂直于β.4.已知m、n是两条不同直线,α、β、γ是三个不同平面,下面说法正确的个数是()①若α⊥γ,β⊥γ,则α∥β②若m⊥α,n⊥α,则m∥n③若mα,nβ,且m⊥n,则α⊥βA.1 B.2C.3 D.0解析:选A.对于①,垂直于同一个平面的两平面相交或平行,故①错误;对于②,垂直于同一平面的两直线平行,故②正确;③错,故选A.5.在正四面体P-ABC中,D、E、F分别是AB、BC、CA的中点,则下面四个结论中不成立的是()A.BC∥平面PDFB.DF⊥平面P AEC.平面PDF⊥平面ABCD.平面P AE⊥平面ABC解析:选C.可画出对应图形(图略),则BC∥DF,又DF平面PDF,BC平面PDF,∴BC∥平面PDF,故A成立;由AE⊥BC,BC∥DF,知DF⊥AE,DF⊥PE,∴DF⊥平面P AE,故B成立;又DF平面ABC,∴平面ABC⊥平面P AE,故D成立.6.空间四边形ABCD中,若AB=AD,BC=CD,则AC与BD的位置关系是__________.解析:如图所示,取BD 的中点M ,连接AM ,CM ,因为AB =AD ,BC =CD ,所以AM⊥BD ,CM ⊥BD ,因此BD ⊥平面ACM ,又因为AC 平面ACM ,可得:AC ⊥BD .答案:AC ⊥BD7.如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AH ⊥A 1C ,垂足为H ,则A 1H ∶HC =__________.解析:在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,连接AC.设AB =a ,则AC =2a ,A 1C =3a .∵AA 1⊥平面ABCD ,AC 平面ABCD ,∴AA 1⊥AC ,又AH ⊥A 1C ,∴A 1H AA 1=AA 1A 1C. ∴A 1H =AA 21A 1C =a 23a =33a . ∴HC =A 1C -A 1H =3a -33a =233a , ∴A 1H HC =33a 233a =12, 即A 1H ∶HC =1∶2.答案:1∶28.正四面体A -BCD 的侧面ABC 与底面BCD 所成的二面角的余弦值是__________. 解析:如图所示,设正四面体A BCD 的棱长为1,顶点A 在底面BCD 上的射影为O ,连接DO 并延长交BC 于点E ,连接AE ,则E 为BC 的中点,故AE ⊥BC ,DE ⊥BC ,所以∠AEO 为侧面ABC 与底面BCD 所成的二面角的平面角, 在Rt △AEO 中,AE =32, EO =13ED =13×32=36, 则cos ∠AEO =EO AE =13. 答案:139.如图,二面角α-l -β的大小是60°,线段AB α,点B ∈l ,AB 与l 所成的角为30°,求AB 与平面β所成的角的正弦值.解:如图,作AO ⊥β于O ,AC ⊥l 于C ,连接OB 、OC ,则OC ⊥l ,设AB 与β所成的角为θ,则∠ABO =θ,由图得sin θ=AO AB =AC AB ·AO AC =sin 30°·sin 60°=34.10.如图所示,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AC =BC ,点D 是AB 的中点,求证:平面CA 1D ⊥平面AA 1B 1B .证明:∵AC =BC ,点D 是AB 的中点,∴CD ⊥AB ,在直三棱柱ABC A 1B 1C 1中,B 1B ⊥平面ABC ,∵CD 平面ABC ,∴CD ⊥B 1B ,又∵AB ∩B 1B =B ,∴CD ⊥平面AA 1B 1B ,∵CD 平面CA 1D ,∴平面CA 1D ⊥平面AA 1B 1B .1.把边长为a 的正三角形ABC 沿高线AD 折成60°的二面角,这时顶点A 到BC 的距离是( )A .a B.32a C.34a D.154a 解析:选D.如图所示:取BC 的中点E ,连接AE ,DE ,∵BD =CD =a 2,且BD ⊥AD ,CD ⊥AD ,∴∠BDC =60°,且△BCD 为等边三角形,且边长为a 2,AD ⊥平面BCD . ∵△ABD ≌△ACD ,∴AB =AC ,∴AE ⊥BC ,∴AE 为A 到BC 的距离. ∵AD =32a ,DE =34a ,且AD ⊥DE , ∴AE =AD 2+DE 2= 3a 24+316a 2=15a 4. 即A 到BC 的距离为15a 4.2.如图所示,在五个正方体图形中,l 是正方体的一条对角线,点M 、N 、P 分别为其所在棱的中点,能得出l ⊥面MNP 的图形的序号是________.(写出所有符合要求的图形符号)解析:易判断①④正确.⑤中△PMN 是正三角形且AM =AP =AN ,因此三棱锥A -PMN是正三棱锥,故图⑤中l ⊥面MNP .同理可否定③,因为AM ≠AP ≠AN ,也易否定②.答案:①④⑤3.如图,在正方体ABCD A1B 1C 1D 1中,M ,N ,E 分别是棱B 1C 1,A 1D 1,D 1D 的中点.求证:A 1E ⊥平面ABMN .证明:在△AA 1N 与△A 1D 1E 中:AA 1A 1N =A 1D 1D 1E=2,∠AA 1N =∠A 1D 1E =90°,所以△AA 1N ∽△A 1D 1E ,此时∠A 1AN =∠D 1A 1E ,∵∠A 1AN +∠A 1NA =90°,∴∠D 1A 1E +∠ANA 1=90°,∴A 1E ⊥AN ,在正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,AB ⊥平面A 1ADD 1,∵A 1E 平面A 1ADD 1,∴A 1E ⊥AB ,∵AN ∩AB =A ,AN 平面ABMN ,AB 平面ABMN ,∴A 1E ⊥平面ABMN .4.如图,P 是边长为a 的正方形所在平面ABCD 外一点,P A ⊥平面ABCD ,且P A =AB ,E 为AB 上的点.是否存在点E ,使平面PCE ⊥平面PCD ?若存在,指出点E 的位置;若不存在,请说明理由.解:存在.当E 为AB 的中点时满足要求.如图,分别取PC ,CD 的中点F ,G ,连接EF ,FG ,GE .∵CD ⊥AD ,P A ⊥CD ,P A ∩AD =A ,∴CD ⊥平面P AD ,∴CD ⊥PD .∵F ,G 分别为PC ,CD 的中点,∴FG ∥PD ,∴CD ⊥FG ,∵CD ⊥EG ,EG ∩FG =G ,∴CD ⊥平面EFG ,∴CD ⊥EF .∵P A=AB=BC,AE=BE,∴Rt△P AE≌Rt△CBE,∴PE=CE.又∵EF为△PEC的中线,∴EF⊥PC.∵PC∩CD=C,∴EF⊥平面PCD.∵EF平面PCE,∴平面PCE⊥平面PCD.。

2014届北师大版高中数学必修二(高一)章节测试题:第二章§1.2第二课时知能演练轻松闯关

2014届北师大版高中数学必修二(高一)章节测试题:第二章§1.2第二课时知能演练轻松闯关

1.下列说法正确的是( ) A.y -y 1x -x 1=k 是过点(x 1,y 1)且斜率为k 的直线 B .在x 轴和y 轴上的截距分别是a 、b 的直线方程为x a +xb=1C .直线y =kx +b 与y 轴的交点到原点的距离为bD .不与坐标轴平行或重合的直线方程一定可以写成两点式或斜截式解析:选D.对A ,∵y -y 1x -x 1=k 表示的直线不包含(x 1,y 1),∴A 错;对B ,当a 、b 为零时,不能写成x a +yb=1,∴B 错;因为截距与距离不同,∴C 错;只有D 正确.2.若2x 1+3y 1=4,2x 2+3y 2=4,则过点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)的直线方程为( ) A .2x +3y =4 B .2x -3y =4 C .3x +2y =4 D .不能确定解析:选A.由于(x 1,y 1),(x 2,y 2)都满足2x +3y =4,故A 、B 两点都在直线2x +3y =4上,故选A.3.直线x a +yb=1过一、二、三象限,则( )A .a >0,b >0B .a >0,b <0C .a <0,b >0D .a <0,b <0 解析:选C.根据截距的意义可知a <0,b >0.4.两直线x m -y n =1与x n -ym=1的图像可能是( )解析:选B.两直线方程可化为y =n m x -n 及y =m n x -m ,两直线的斜率n m 与mn同号,故倾斜角同为锐角或钝角,因而A ,C ,D 不正确,选B.5.若方程(2m 2+m -3)x +(m 2-m )y -4m +1=0表示一条直线,则实数m 满足( ) A .m ≠1B .m ≠-32C .m ≠0D .m ≠1且m ≠-32且m ≠0解析:选A.由直线方程的一般式Ax +By +C =0要求A ,B 不同时为0,因此由2m 2+m -3=0且m 2-m =0,解得m =1,所以当m ≠1时,2m 2+m -3与m 2-m 不同时为0,故选A.6.(2013·宜春高中质检)过点M (1,1),且在两坐标轴上的截距相等的直线的方程是________.解析:若直线过原点,则方程为y =x .若直线不过原点,设x a +ya=1,将M (1,1)代入得a =2,∴直线的方程为x +y =2.综上所述,所求直线的方程为y =x 或x +y =2. 答案:x -y =0或x +y -2=07.过两点(5,7)、(1,3)的直线方程为________;若点(a,12)在此直线上,则a =________. 解析:由两点式求得直线方程为y =x +2,即为x -y +2=0,把点(a,12)代入直线方程可求得a =10.答案:x -y +2=0 10 8.(2013·西安交大附中月考)不论k 为何值时,直线(k -1)x +y -k +1=0恒过定点________.解析:将直线方程整理得k (x -1)+y -x +1=0.∵k ∈R , ∴⎩⎪⎨⎪⎧ x -1=0y -x +1=0,即⎩⎪⎨⎪⎧x =1y =0. 答案:(1,0)9.一条光线从点A (3,2)发出,经x 轴反射,通过点B (-1,6),求入射光线和反射光线所在直线的方程.解:∵点A (3,2)关于x 轴的对称点为A ′(3,-2), 由两点式,得直线A ′B 的方程为 y -6-2-6=x +13-(-1) 即2x +y -4=0,同理,点B 关于x 轴的对称点为B ′(-1,-6),由两点式可得直线AB ′的方程为2x -y -4=0,故入射光线所在直线的方程为2x -y -4=0, 反射光线所在直线的方程为2x +y -4=0.10.已知直线l :5ax -5y -a +3=0.求证:不论a 为何值,直线l 总经过第一象限.证明:法一:直线l 的方程可化为y -35=a ⎝⎛⎭⎫x -15, ∴l 的斜率为a ,且过定点⎝⎛⎫15,35.而点⎝⎛⎭⎫15,35在第一象限,故l 总经过第一象限. 法二:直线l 的方程可化为(5x -1)a -(5y -3)=0. ∵上式对任意的a 总成立,必有⎩⎪⎨⎪⎧5x -1=05y -3=0,即⎩⎨⎧x =15y =35,即l 过定点⎝⎛⎭⎫15,35.而点⎝⎛⎭⎫15,35在第一象限,故l 总经过第一象限.1.方程|x |+|y |=1所表示的图形在平面直角坐标系中所围成图形的面积是( ) A .2 B .1 C .4 D. 2 解析:选A.原方程可化为⎩⎪⎨⎪⎧x +y =1x ≥0y ≥0或⎩⎪⎨⎪⎧x -y =1x ≥0y ≤0或⎩⎪⎨⎪⎧-x +y =1x ≤0y ≥0或⎩⎪⎨⎪⎧-x -y =1,x ≤0,y ≤0.分别表示四条线段,如图,在坐标系中围成一个边长为2的正方形,故面积为2.2.在直线方程y =kx +b 中,当x ∈[-3,4]时,恰好y ∈[-8,13],则此直线的方程为________.解析:由已知得k ≠0,当k >0时,由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧-8=-3k +b ,13=4k +b ,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =3,b =1, 此时直线方程为y =3x +1,即3x -y +1=0.当k <0时,由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧ 13=-3k +b ,-8=4k +b ,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =-3,b =4. 此时直线方程为y =-3x +4,即3x +y -4=0. 综上,直线的方程为3x -y +1=0或3x +y -4=0. 答案:3x -y +1=0或3x +y -4=0.3.设直线l 的方程为(a +1)x +y +2-a =0(a ∈R ). (1)若l 在两坐标轴上的截距相等,求l 的方程; (2)若l 不经过第二象限,求实数a 的取值范围.解:(1)当直线l 过原点时,该直线在x 轴和y 轴上的截距为零,显然相等,所以a =2,方程为3x +y =0;当a ≠2时,由a -2a +1=a -2,解得a =0,所以直线l 的方程为x +y +2=0.综上所述,所求直线l 的方程为3x +y =0或x +y +2=0. (2)将直线l 的方程化为y =-(a +1)x +a -2,所以⎩⎪⎨⎪⎧-(a +1)≥0a -2≤0,解得a ≤-1,当a =2时,-(a +1)=-3<0,此时直线过第二象限. 综上所述,实数a 的取值范围是(-∞,-1].4.给定点B (3,2),若A 是直线l :y =3x 上位于第一象限内的一点,直线AB 与x 轴的正半轴相交于点C .试探究:△AOC 面积是否具有最小值?若有,求出点A 的坐标;若没有,请说明理由.若点A 为直线y =3x 上的任意一点,情况又会怎样呢?解:设A (m,3m )(m >0),C (x,0)(x >0),由A ,B ,C 三点共线得3m -2m -3=2-03-x ,解得x =7m3m -2,∴△AOC 的面积:S =12x ·3m =21m 26m -4.即21m 2-6Sm +4S =0.若S 有最小值时,则关于m 的一元二次方程有唯一解, 故Δ=(-6S )2-4×21×4S =0,解得S =283或S =0(舍去),即△AOC 面积的最小值为283.此时m =43,点A 的坐标为⎝⎛⎭⎫43,4. 若A 点是直线y =3x 上的任意一点,△AOC 面积不具有最小值. 因为当A 点无限地接近于原点O 时,△AOC 面积无限地接近于0.。

2014届北师大版高中数学必修二(高一)章节测试题:第一章§1.2知能演练轻松闯关

2014届北师大版高中数学必修二(高一)章节测试题:第一章§1.2知能演练轻松闯关

1.如果一个棱锥的各个侧面是等边三角形,那么这个棱锥不可能是()A.三棱锥B.四棱锥C.五棱锥D.六棱锥解析:选D.若是六棱锥,各侧面顶角之和为6×60°=360°,即各侧面就成为平面图形.2.由五个面围成的几何体是()A.三棱柱B.三棱台C.四棱锥D.不能确定解析:选D.可用排除法,三棱柱,三棱台,四棱锥都是由五个面围成的几何体,故选D.3.(2013·宜春高中质检)如图所示,在三棱台A′B′C′-ABC中,截去三棱锥A′-ABC,则剩余部分是()A.三棱锥B.四棱锥C.三棱柱D.组合体解析:选B.剩余部分是四棱锥A′BB′C′C,故选B.4.下列说法正确的是()A.有两个面平行,其余各面都是四边形的几何体叫棱柱B.有两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何体叫棱柱C.有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体叫棱锥D.棱台各侧棱的延长线交于一点解析:选D.由棱柱、棱锥、棱台的定义可知D正确.5.下列四个平面图形中,每个小四边形都是正方形,其中可以沿相邻正方形的公共边折叠围成一个正方体的是()解析:选C.将四个选项的平面图形折叠,看哪一个可以复原为正方体,只有C选项中相应图形才能复原为正方体,故选C.6.用6根长度相等的木棒,最多可以搭成__________个三角形.解析:用三根木棒,摆成三角形,用另外3根木棒,分别从三角形的三个顶点向上搭起,搭成一个三棱锥,共有4个三角形.答案:47.一个棱柱有10个顶点,所有的侧棱长的和为60 cm,则每条侧棱的长为__________ cm.解析:由于棱柱共有10个顶点,所以该棱柱有5条侧棱,因此每条侧棱的长为60÷5=12 cm.答案:128.如图,已知长方体ABCD A 1B 1C 1D 1,过BC 和AD 分别作一个平面交底面A 1B 1C 1D 1于EF 、PQ ,则长方体被分成的三个几何体中,棱柱的个数是________.解析:该长方体被分成的三个几何体都是棱柱,分别为三棱柱AA 1P DD 1Q ,三棱柱BB 1E CC 1F 和四棱柱ABEP DCFQ .答案:39.已知正三棱锥V ABC ,底面边长为8,侧棱长为26,计算它的高和斜高.解:如图所示,设O 是底面中心,则D 为BC 的中点.∴△VAO 和△VCD 是直角三角形. ∵底面边长为8,侧棱长为2 6.∴AO =33×8=833,CD =4, ∴VO =VA 2-AO 2= (26)2-⎝⎛⎭⎫8332=23 6.VD =VC 2-CD 2= (26)2-42=2 2.即正三棱锥的高是236,斜高为2 2. 10.如图所示,在一个长方体的容器中,里面装有少量水,现在将容器绕着其底部的一条棱倾斜,在倾斜的过程中:(1)水面的形状不断变化,可能是矩形,也可能变成不是矩形的平行四边形,对吗?(2)水的形状也不断变化,可能是棱柱,也可能变为棱台或棱锥,对吗?(3)如果倾斜时,不是绕着底部的一条棱,而是绕着其底部的一个顶点,上面的第(1)和第(2)题对不对?解:(1)不对.水面的形状就是用一个与棱(将长方体倾斜时固定不动的棱)平行的平面截长方体时截面的形状,一定是矩形,不可能是其他非矩形的平行四边形.(2)不对.水的形状就是用与棱(将长方体倾斜时固定不动的棱)平行的平面将长方体截去一部分后,剩余部分的几何体,此几何体是棱柱,水比较少时,是三棱柱,水多时,可能是四棱柱或五棱柱,但不可能是棱台或棱锥.(3)用任意一个平面去截长方体,其截面形状可以是不是矩形的平行四边形,因而水面的形状可以是不是矩形的平行四边形;水的形状可以是棱锥、棱柱,但不可能是棱台.1.已知集合A ={棱柱},集合B ={正棱柱},集合C ={斜棱柱},集合D ={直棱柱},则( )A .A CB B .A D BC .A CD D .A D C解析:选B.棱柱的分类如下:.由以上分类知,应选B.2.有一枚正方体骰子,每一个面都有一个英文字母,如图所示的是从3种不同角度看同一枚骰子的情况,则与H相对的字母是__________.解析:由这三个图知,与标有S的面相邻的四个面分别标有字母H,E,O,F.翻转图(2),使S面调整到正前面,则O为正下面,所以与H相对的字母是O.答案:O3.如图所示,有12个小正方体,每个正方体6个面上分别写着数字1、9、9、8、4、5,用这12个小正方体拼成一个长方体,那么图中看不见的那些小正方体的面有多少个,并求这些面上的数字和.解:这12个小正方体,共有面数6×12=72个,图中看得见的面共有3+4×4=19个,故图中看不见的面有72-19=53个,12个小正方体各个面的数字的和为(1+9+9+8+4+5)×12=432.而图中看得见的数字的和为131,所以看不见的那些小正方体的面上的数字的和为432-131=301.4.(创新题)求函数f(x)=x2+4+x2-10x+34的最小值.解:将函数解析式化为f(x)=x2+22+(x-5)2+32,构造长方体ABCD A′B′C′D′,其中AB=2,BC=3,BB′=5,E为BB′上一点,如图所示.设BE=x,则AE=x2+22,EC′=(5-x)2+32,所以f(x)=AE+EC′.这样问题就转化为在长方体ABCD-A′B′C′D′的棱BB′上找一点E,使折线AEC′的长度最短,展开侧面,使AB与B′C′共面,连接AC′,可得f(x)min=52,即函数f(x)=x2+4+x2-10x+34的最小值为5 2.。

2014届北师大版高中数学必修二(高一)章节测试题:第一章§7.1知能演练轻松闯关

2014届北师大版高中数学必修二(高一)章节测试题:第一章§7.1知能演练轻松闯关

1.若圆锥的主视图是正三角形,则它的侧面积是底面积的( ) A. 2 倍 B .2倍 C .3倍 D .5倍解析:选B.设圆锥的底面半径为r ,母线长为l ,则l =2r ,侧面积S 1=πr ·l =2πr 2,而底面积S 2=πr 2,故侧面积与底面积之比为S 1S 2=2.2.(2013·吉林高一检测)已知圆锥的侧面展开图为半圆,半圆的面积为S ,则圆锥的底面面积是( )A .2S B.S2C.2SD.22S解析:选B.设圆锥的母线长为l ,则侧面展开图半圆的半径R =l .∴S =12πR 2=12πl 2,∴l =2Sπ,∴圆锥的底面周长C =πR =πl =2πS ,∴圆锥的底面半径r =C 2π=2πS 2π=S2π,∴圆锥的底面积为S ′=πr 2=S2,故选B.3.(2013·临沂高一检测)若一个底面是正三角形的三棱柱的正视图如图所示,则其侧面积等于( )A .6B .2 3 C. 3 D .2解析:选A.由正视图可知底面边长为2,高为1,因为三棱柱底面为等边三角形,所以其侧面积S =6×1=6.4.(2013·西安交大附中月考)正三棱锥的底面边长为a ,高为66a ,则三棱锥的侧面积等于( )A.34a 2B.32a 2C.334a 2D.332a 2 解析:选A.VO =66a ,OA =a 2·33=36a ,∵VA =12a ,∴S 侧=12·3a ·12a =34a 2,故选A.5.(2012·高考北京卷)某三棱锥的三视图如图所示,该三棱锥的表面积是( )A .28+6 5B .30+6 5C .56+12 5D .60+12 5解析:选B.由题中的三视图知,该三棱锥的直观图如图所示.由题中所给条件,可求得S △ABD =12×4×5=10,S △ACD =S △BCD =12×4×5=10,AC =BC=41,AB =25,可求得△ABC 中AB 边上的高为41-5=6,所以S △ABC =12×6×25=6 5.综上可知,该三棱锥的表面积为S △ABD +S △ACD +S △BCD +S △ABC =30+6 5. 6.若圆台的上、下底面半径和母线长的比为1∶4∶5,高为8,则其侧面积为__________. 解析:不妨设上、下底面半径和母线长分别为k 、4k 、5k (k >0),高为8,如图:则母线l =(4k -k )2+64=9k 2+64,可得:9k 2+64=5k ,解得k =2,∴上、下底面半径r 1=2、r 2=8,母线长l =10,因此S 圆台侧=π(r 1+r 2)l =π×10×10=100π.答案:100π7.已知正四棱柱的高为 3 cm ,对角线长为17 cm ,则该正四棱柱的侧面积为__________.解析:设正四棱柱的底面边长为a cm ,则: 2a 2+9=17,∴a =2,∴侧面积S =4a ×3=12×2=24 cm 2. 答案:24 cm 28.长方体的高等于h ,底面积等于Q ,垂直于底面的对角面的面积等于M ,此长方体的侧面积等于________.解析:设底面两边长分别为x ,y ,则⎩⎨⎧xy =Qh ·x 2+y 2=M⇒(x +y )2=x 2+y 2+2xy =(M h )2+2Q ,S 侧=2h (x +y )=2h (Mh)2+2Q =2M 2+2h 2Q .答案:2M2+2h2Q9.有一根长为3π cm、底面半径为1 cm的圆柱形铁管,用一段铁丝在铁管上缠绕2圈,并使铁丝的两个端点落在圆柱的同一母线的两端,则铁丝的最短长度为多少?解:把圆柱侧面及缠绕其上的铁丝展开,在平面上得到矩形ABCD(如图),由题意知BC=3πcm,AB=4π cm,点A与点C分别是铁丝的起、止位置,故线段AC的长度即为铁丝的最短长度.AC=AB2+BC2=5π cm,故铁丝的最短长度为5π cm.10.已知正三棱锥V ABC的主视图,俯视图如图所示,其中VA=4,AC=23,求该三棱锥的表面积.解:由主视图与俯视图可得正三棱锥的直观图如图,且VA=VB=VC=4,AB=BC=AC=23,取BC的中点D,连接VD,则VD=VB2-BD2=42-(3)2=13.∴S△VBC=12·VD·BC=12×13×23=39,S△ABC=12×(23)2×32=33,∴三棱锥V ABC的表面积为3S △VBC+S△ABC=339+33=3(39+3).1.底面是菱形的直棱柱,它的体对角线的长分别是9和15,高是5,则这个棱柱的侧面积是()A.130 B.140C.150 D.160解析:选D.如图,直棱柱ABCD A 1B 1C 1D 1,AA 1=BB 1=CC 1=DD 1=5,BD 1=9,A 1C =15,可求得AC =A 1C 2-AA 21=152-52=102,BD =BD 21-DD 21=92-52=214. 所以AB =BC =C 1B 1=A 1B 1 =50+14=8.所以棱柱侧面积为4×5×8=160.2.正四棱锥底面正方形边长为4 cm ,高与斜高的夹角为30°,则正四棱锥的侧面积为__________ cm 2.解析:由题意可得,高PO 与斜高PE 的夹角∠OPE =30°,在Rt △POE 中,OE =2 cm ,∠OPE =30°,则PE =OEsin 30°=4 cm ,∴S △P AB =12AB ·PE =12×4×4=8 cm 2,∴S 侧=4S △P AB =32 cm 2. 答案:323.有一个蒙古包形状的帐篷,其形状是一个圆柱与圆锥的组合体,尺寸如下图所示,请你帮助算出要搭建这样的一个蒙古包至少需要多少平方米的篷布?(精确到0.01 m 2)解:上部分圆锥体的母线长为 1.22+2.52,其侧面积为S 1=π×52× 1.22+2.52.下部分圆柱体的侧面积为S 2=π×5×1.8. S =S 1+S 2=π×52× 1.22+2.52+π×5×1.8≈50.03(m 2).所以,要搭建这样的一个蒙古包至少需要约50.03 m 2的篷布. 4.正四棱台的两底面边长分别是a 和b (a <b ).(1)若侧棱所在直线与上、下底面正方形中心的连线所成的角为45°,求棱台的侧面积; (2)若正四棱台的侧面积等于两底面积之和,求它的高. 解:(1)如图所示,设O ′,O 分别为上、下底面的中心,过C 1作C 1E ⊥AC 于E ,过E 作EF ⊥BC 于F , 连接C 1F ,则C 1F 为正四棱台的斜高. 由题意知,∠C 1CO =45°,所以CE =CO -EO =CO -C 1O ′=22(b -a ).在Rt △C 1CE 中,C 1E =CE =22(b -a ),又EF =CE ·sin 45°=12(b -a ),所以C 1F =C 1E 2+EF 2=32(b -a ),所以S 侧=12(4a +4b )×32(b -a )=3(b 2-a 2),即棱台的侧面积为3(b 2-a 2).(2)由S 侧=a 2+b 2,得12(4a +4b )·h 斜=a 2+b 2,所以h 斜=a 2+b 22(a +b ).又因为EF =b -a 2,所以h =h 2斜-EF 2=ab a +b, 即棱台的高为aba +b .。

2014届北师大版高中数学必修二(高一)章节测试题:第一章§1.1知能演练轻松闯关

2014届北师大版高中数学必修二(高一)章节测试题:第一章§1.1知能演练轻松闯关

1.下列几何体是圆柱的是()解析:选B.由圆柱的结构特征:上、下底面为两个相等的圆面,可知选B.2.下列说法:①直线绕直线旋转形成柱面;②曲线平移一定形成曲面;③直角梯形绕一边旋转形成圆台;④半圆绕直径旋转形成球面.其中,正确的个数为()A.1 B.2C.3 D.0解析:选A.①错,当两直线相交时,不能形成柱面;②错,曲线平移并不一定能形成曲面;③错,若绕底边旋转,则形成的不是圆台;④对,据球面的定义知④是正确的,故选A.3.如图1所示的几何体是由图2中某个平面图形旋转得到的,则这个平面图形是()解析:选A.由旋转体的概念及结构特征可判断只有选项A中的平面图形,绕着轴线旋转才可形成图1的几何体,故选A.4.下列说法中正确的是()A.用一个平面截圆锥,截面与底面之间的部分是圆台B.在圆锥的侧面上画出的线段只能是曲线段不能是直线段C.圆台的母线有无数条,它们都互相平行D.以一个等腰梯形上、下底的中点的连线为旋转轴,将各边旋转180°形成的曲面围成的几何体是圆台解析:选D.A不正确,因为截面与底面不一定平行;B不正确,因为所有母线都是直线段;C不正确,因为所有母线延长后相交于一点;D正确,符合圆台的结构特征.5.如图所示的平面结构,绕中间轴旋转180°,所形成几何体的形状为()A.一个球体B.一个球体中间挖去一个圆柱C.一个圆柱D.一个球体中间挖去一个长方体解析:选B.由于外面圆旋转成球体,而中间矩形旋转形成一个圆柱.故选B.6.圆柱、圆锥和圆台过轴的截面分别是__________.解析:根据圆柱、圆锥、圆台的结构特征,得:圆柱、圆锥、圆台过轴的截面分别为矩形、等腰三角形和等腰梯形.答案:矩形、等腰三角形和等腰梯形7.球的半径有__________条,直径有__________条.解析:根据球的概念及结构特征得:球的半径、直径都有无数条.答案:无数无数8.如图所示的是某单位公章,这个几何体是由简单几何体中的__________组成的.解析:最上部为半球体,中间为圆柱,最下部为圆台.答案:半球、圆柱、圆台9.用一个平面去截一个几何体,如果截面形状是圆,你能想象出这个几何体是什么吗?解:这个几何体可能是圆柱或圆锥或圆台或球或是由这些几何体组成的简单组合体.10.如图所示的四个几何体中,哪些是圆柱与圆锥?哪些不是?并指出圆柱与圆锥的结构名称.解:由圆柱定义知③是圆柱,①不是圆柱.③圆柱OO′,其轴为OO′,底面为⊙O与⊙O′,母线为A′A、B′B等.由圆锥定义知②为圆锥,④不是圆锥.②圆锥SO,其轴为SO,底面为⊙O,母线为SA、SB等.1.(2013·焦作水平测试)有下列几种说法:①圆柱的轴是过圆柱上、下底面圆的圆心的直线;②矩形的任意一条边都可以作为轴,其他边绕其旋转围成圆柱;③矩形绕任意一条直线旋转,都可以围成圆柱.其中正确说法的个数是()A.0 B.1C.2 D.3解析:选C.由圆柱的定义知①②均正确,③不一定围成圆柱.2.轴截面是直角三角形的圆锥的底面半径为r ,则其轴截面面积为__________.解析:由圆锥的结构特征,可知轴截面为等腰直角三角形,其高为r ,∴S =12×2r 2=r 2. 答案:r 23.如图,底面直径为1,高为2的圆柱,在A 点有一只蚂蚁.现在这只蚂蚁要围绕圆柱由A 点爬到B 点,问蚂蚁爬行的最短距离是多少?解:把圆柱的侧面沿AB 剪开,然后展开成为平面图形——矩形,如图所示,连接AB ′,则AB ′即为蚂蚁爬行的最短距离.∵AB =A ′B ′=2,AA ′为底面圆的周长,且AA ′=π×1=π, ∴AB ′=A ′B ′2+AA ′2=4+π2.即蚂蚁爬行的最短距离为4+π2.4.用一张4×8(cm 2)的矩形硬纸卷成圆柱的侧面,接头忽略不计,过这个圆柱的轴作一个轴截面,求这个轴截面的面积.解:设圆柱母线长为l ,底面半径为r , 则轴截面的面积S =l ·2r =2lr ,当l =4 cm 时,2πr =8 cm ,即r =4πcm , 此时S =2lr =32πcm 2; 当l =8 cm 时,2πr =4 cm ,即r =2πcm , 此时S =2lr =32πcm 2, 综上可知,所得圆柱的轴截面积为32πcm 2.。

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1.利用斜二测画法,下列叙述正确的是( ) A .正三角形的直观图是正三角形 B .平行四边形的直观图是平行四边形 C .相等的线段在直观图中仍然相等 D .全等三角形的直观图一定全等
解析:选B.斜二测画法主要保留了原图的三个性质:①保平行;②保共点;③保平行线段的长度比,所以平行四边形的直观图是平行四边形.
2.下列说法正确的个数是( ) ①三角形的直观图是三角形; ②正方形的直观图是正方形; ③菱形的直观图是菱形.
A .0
B .1
C .2
D .3
解析:选B.斜二测画法保持平行性和相交性不变,即平行直线的直观图还是平行直线,相交直线的直观图还是相交直线,故①正确;但是斜二测画法中平行于y 轴的线段在直观图中长度为原来的一半,故正方形的直观图不是正方形,菱形的直观图也不是菱形,所以②③错.
3.如图所示,用斜二测画法画一个水平放置的平面图形的直观图为一个正方形,则原来图形的形状是图中的( )
解析:选A.在斜二测画法所作出的图形中,O ′M ′=2,因此在平面直角坐标系中相应的OM =22,选项中只有A 满足题意,故选A.
4.一个水平放置的平面图形的斜二测直观图是一个底角为45°,腰和上底长均为1的等腰梯形,则这个平面图形的面积是( )
A.1+22
B.2+22
C .1+ 2
D .2+ 2
解析:选D.根据平面图形斜二测直观图的画法,所求平面图形为四
边形,由“横不变”知,四边形为梯形,且上底边长为1,依据直观图可求得下底边长为1+2,由直观图的底角为45°知这个梯形为直角梯形,再由“竖取半”知,直腰长为2,
∴S =1+1+22
×2=2+ 2.
5.如图所示的直观图是将正方体模型放置在你的水平视线的左下角而绘制的,其中正确的是( )
解析:选A.由题意应看到正方体的上面、前面、和右面,由几何体直观图的画法及直观图中虚线的使用,可知A 正确.
6.用斜二测画法画一个水平放置的正五边形的直观图,则得到的图形的各个角__________(填“相等”“不相等”“不全相等”).
解析:通过斜二测画法后,图形的各个角有的变大有的变小,得到的各个角不再全相等. 答案:不全相等
7.如图所示,△A ′B ′C ′是△ABC 的直观图,且A ′B ′=A ′C ′,那么△ABC 是________.
解析:因为A ′B ′∥x 轴,A ′C ′∥y ′轴,所以AB ∥x 轴,AC ∥y 轴.
所以在直角坐标系中,∠BAC =90°.
又因为A ′B ′=A ′C ′,所以AC =2AB . 所以△ABC 为直角三角形. 答案:直角三角形
8.如图,△ O ′A ′B ′是水平放置的△OAB 的直观图,则△OAB 的面积是________.
解析:按斜二测画法,将直观图中△O ′A ′B ′还原成原图形,即
△OAB (如图),则△OAB 的面积是S =1
2
×6×4=12.
答案:12
9.画出如图中四边形OABC 的直观图(图中数据已给出).
解:以O 为原点,OB 所在直线为x 轴建立直角坐标系xOy ,如图所示:
作∠C ′O ′B ′=45°,其中O ′B ′是水平的,O ′B ′=4,O ′D ′=3,O ′C ′=1,过D ′作∠B ′D ′A ′=135°,使A ′D ′=1,顺次连接O ′A ′,A ′B ′,B ′C ′,所得四边形即为四边形OABC 的直观图(如图所示):
10.画出底面边长为1.2 cm 的正方形,侧棱均相等且高为1.5 cm 的四棱锥的直观图.
解:画法如下:(1)画轴,画x 轴、y 轴、z 轴,∠xOy =45°(或135°),
∠xOz =90°.
(2)画底面,以O 为中心在xOy 平面内,画出正方形的直观图ABCD ,使AB =1.2 cm. (3)画顶点,在Oz 轴上截取OP ,使OP =1.5 cm.
(4)成图,连结P A ,PB ,PC ,PD ,并擦去辅助线,将被遮住的部分改为虚线,即得四棱锥的直观图.
1.(2013·焦作水平测试)如图所示是水平放置的三角形的直观图,D 是△ABC 中BC 边的中点,那么AB ,AD ,AC 三条线段在原图形中( )
A .最长的是A
B ,最短的是A
C B .最长的是AC ,最短的是AB C .最长的是AB ,最短的是A
D D .最长的是AD ,最短的是AC
解析:选C.由直观图易知AD ∥y ′轴,根据斜二测画法规则,在原图中应有AD ⊥BC ,又因为AD 为BC 边上的中线,所以△ABC 为等腰三角形,AD 为BC 边上的高,则有AB ,AC 相等且最长,AD 最短,比较各选项可知C 正确.
2.如图,四边形OABC 是上底为2,下底为6,底角为45°的等腰梯形,用斜二测画法,画出这个梯形的直观图O ′A ′B ′C ′,则在直观图中梯形的高为__________.
解析:
∵OA =6,CB =2, ∴OD =2.
又∵∠COD =45°, ∴CD =2.
梯形的直观图如图.
则C ′D ′=1,∴梯形的高C ′E ′=22
. 答案:
22
3.画一个上、下底面边长分别为0.8 cm 、1.5 cm ,高为1.5 cm 的正三棱台的直观图. 解:(1)画轴.画x 轴、y 轴、z 轴三轴相交于O ,使∠xOy =45°,∠xOz =90°;
(2)画下底面.以O 为中点,在x 轴上截取线段AB ,使AB =1.5 cm ,在y 轴上截取线段
OC ,使OC =3
8
3cm ,连接BC ,CA ,则△ABC 为正三棱台的下底面;
(3)画上底面.在z 轴上截取线段OO ′,使OO ′=1.5 cm.过O ′点作O ′x ′∥Ox ,O ′y ′∥Oy .建立坐标系x ′O ′y ′,在x ′O ′y ′中,重复(2)的步骤得上底面
A ′
B ′
C ′(取A ′B ′=0.8 cm ,O ′C ′=3
5
cm).
(4)连线成图.连接AA ′,BB ′,CC ′,擦去辅助线,被遮线画为虚线,则三棱台ABC A ′B ′C ′为要求画的三棱台的直观图.
4.已知如图,四边形ABCD 的面积为S ,用斜二测画法作出的直观图为四边形A ′B ′C ′D ′,面积为S ′.求S ∶S ′.
解:过D ,C 分别作DE ⊥AB ,CF ⊥AB ,以E 为坐标原点,AB 为x 轴,ED 为y 轴建立坐标系,如图所示:
相应的直观图如下图所示:
在图1中,四边形ABCD 的面积S =S △AOD +S 梯形DOFC +S △BFC =12OA ·OD +1
2(OD +CF )·OF
+1
2
BF ·CF , 在图2中,过D ′,C ′分别作D ′M ⊥A ′B ′,C ′N ⊥A ′B ′,则:
D ′M =O ′D ′·sin 45°=22·12OD =2
4OD ,
C ′N =C ′F ′·sin 45°=22·12CF =2
4
CF ,
此时S △A ′O ′D ′=12A ′O ′·D ′M ′=12A ′O ′·2
4
OD
=2
8
AO ·OD , S △C ′F ′B ′=12B ′F ′·C ′N =12BF ·24CF =2
8
BF ·CF ,
过F ′作F ′G ⊥O ′D ′于G ,
则F ′G =O ′F ′·sin 45°=OF ·22=2
2
OF ,
因此:
S 梯形D ′O ′F ′C ′=12(D ′O ′+C ′F ′)·F ′G =12⎝⎛⎭⎫1
2
DO +12CF
·2
2OF=
2
8(DO+CF)·OF,
∴四边形A′B′C′D′的面积S′=S△A′O′D′+S梯形D′O′F′C′+S△C′F′B′=
2
8AO·OD

2
8(DO+CF)·OF+
2
8BF·CF=
2
4S,∴S∶S′=
S
2
4S
=2 2.。

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