新课程高中数学测试题组(必修2)全套含答案
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（数学2必修）第一章 空间几何体
[基础训练A组] 一、选择题 1．有一个几何体的三视图如下图所示，这个几何体应是一个( ) A.棱台 B.棱锥 C.棱柱 D.都不对
2．棱长都是1的三棱锥的表面积为（ ） A. 3 B. 23 C. 33 D. 43 3．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．25 B．50 C．125 D．都不对 4．正方体的内切球和外接球的半径之比为（ ）
A．3:1 B．3:2 C．2:3 D．3:3 5．在△ABC中，02,1.5,120ABBCABC,若使绕直线BC旋转一周， 则所形成的几何体的体积是（ ） A. 92 B. 72 C. 52 D. 32 6．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．160 二、填空题
主视图 左视图 俯视图 2
1．一个棱柱至少有 _____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。 2．若三个球的表面积之比是1:2:3，则它们的体积之比是_____________。 3．正方体1111ABCDABCD 中，O是上底面ABCD中心，若正方体的棱长为a，
则三棱锥11OABD的体积为_____________。 4．如图，,EF分别为正方体的面11AADD、面11BBCC的中心，则四边形 EBFD1在该正方体的面上的射影可能是____________。
5．已知一个长方体共一顶点的三个面的面积分别是2、3、6，这个 长方体的对角线长是___________；若长方体的共顶点的三个侧面面积分别为3,5,15，则它的体积为___________. 三、解答题 1．养路处建造圆锥形仓库用于贮藏食盐（供融化高速公路上的积雪之用），已建的仓库的底面直径为12M，高4M，养路处拟建一个更大的圆锥形仓库，以存放更多食盐，现有两种方案：一是新建的
仓库的底面直径比原来大4M（高不变）；二是高度增加4M (底面直径不变)。 （1） 分别计算按这两种方案所建的仓库的体积； （2） 分别计算按这两种方案所建的仓库的表面积； （3） 哪个方案更经济些？
2．将圆心角为0120，面积为3的扇形，作为圆锥的侧面，求圆锥的表面积和体积 3 P
A
BC
VEDF
（数学2必修）第二章 点、直线、平面之间的位置关系 [基础训练A组] 一、选择题 1．下列四个结论： ⑴两条直线都和同一个平面平行，则这两条直线平行。 ⑵两条直线没有公共点，则这两条直线平行。 ⑶两条直线都和第三条直线垂直，则这两条直线平行。 ⑷一条直线和一个平面内无数条直线没有公共点，则这条直线和这个平面平行。 其中正确的个数为（ ） A．0 B．1 C．2 D．3 2．下面列举的图形一定是平面图形的是（ ） A．有一个角是直角的四边形 B．有两个角是直角的四边形 C．有三个角是直角的四边形 D．有四个角是直角的四边形 3．垂直于同一条直线的两条直线一定（ ） A．平行 B．相交 C．异面 D．以上都有可能
4．如右图所示，正三棱锥VABC（顶点在底面的射影是底面正三角形的中心）中，,,DEF分别是 ,,VCVAAC的中点，P为VB上任意一点，则直线DE与PF所成的角的大小是（ ） A．030 B． 090 C． 060 D．随P点的变化而变化。 5．互不重合的三个平面最多可以把空间分成（ ）个部分
A．4 B．5 C．7 D．8 6．把正方形ABCD沿对角线AC折起,当以,,,ABCD四点为顶点的三棱锥体积最大时，直线BD和平面ABC所成的角的大小为（ ） A．90 B．60 C．45 D．30
二、填空题 1． 已知,ab是两条异面直线，//ca，那么c与b的位置关系____________________。
2． 直线l与平面所成角为030，,,lAmAm， 4
则m与l所成角的取值范围是 _________ 3．棱长为1的正四面体内有一点P，由点P向各面引垂线，垂线段长度分别为 1234,,,dddd，则1234dddd的值为 。
4．直二面角－l－的棱l上有一点A，在平面,内各有一条射线AB， AC与l成045，,ABAC，则BAC 。
5．下列命题中： （1）、平行于同一直线的两个平面平行； （2）、平行于同一平面的两个平面平行； （3）、垂直于同一直线的两直线平行； （4）、垂直于同一平面的两直线平行. 其中正确的个数有_____________。 三、解答题
1．已知,,,EFGH为空间四边形ABCD的边,,,ABBCCDDA上的点，
且//EHFG．求证：//EHBD.
2．自二面角内一点分别向两个半平面引垂线，求证：它们所成的角与二两角的平面角互补。 HGFE
DB
A
C 5
（数学2必修）第三章 直线与方程 [基础训练A组] 一、选择题 1．设直线0axbyc的倾斜角为，且sincos0，
则,ab满足（ ） A．1ba B．1ba C．0ba D．0ba
2．过点(1,3)P且垂直于直线032yx 的直线方程为（ ） A．012yx B．052yx C．052yx D．072yx 3．已知过点(2,)Am和(,4)Bm的直线与直线012yx平行， 则m的值为（ ） A．0 B．8 C．2 D．10
4．已知0,0abbc，则直线axbyc通过（ ） A．第一、二、三象限 B．第一、二、四象限 C．第一、三、四象限 D．第二、三、四象限 5．直线1x的倾斜角和斜率分别是（ ） A．045,1 B．0135,1
C．090，不存在 D．0180，不存在 6．若方程014)()32(22mymmxmm表示一条直线，则实数m满足（ ） A．0m B．23m C．1m D．1m，23m，0m 二、填空题 1．点(1,1)P 到直线10xy的距离是________________.
2．已知直线,32:1xyl若2l与1l关于y轴对称，则2l的方程为__________; 6
若3l与1l关于x轴对称，则3l的方程为_________; 若4l与1l关于xy对称，则4l的方程为___________; 3． 若原点在直线l上的射影为)1,2(，则l的方程为____________________。 4．点(,)Pxy在直线40xy上，则22xy的最小值是________________. 5．直线l过原点且平分ABCD的面积，若平行四边形的两个顶点为 (1,4),(5,0)BD，则直线l的方程为________________。
三、解答题 1．已知直线AxByC0， （1）系数为什么值时，方程表示通过原点的直线； （2）系数满足什么关系时与坐标轴都相交； （3）系数满足什么条件时只与x轴相交； （4）系数满足什么条件时是x轴；
（5）设Pxy00，为直线AxByC0上一点， 证明：这条直线的方程可以写成AxxByy000．
2．求经过直线0323:,0532:21yxlyxl的交点且平行于直线032yx 的直线方程。
3．经过点(1,2)A并且在两个坐标轴上的截距的绝对值相等的直线有几条？ 请求出这些直线的方程。
4． 过点(5,4)A作一直线l，使它与两坐标轴相交且与两轴所围成的三角形面积为5 7
（数学2必修）第四章 圆与方程 [基础训练A组] 一、选择题 １．圆22(2)5xy关于原点(0,0)P对称的圆的方程为 ( )
A．22(2)5xy B．22(2)5xy
C．22(2)(2)5xy D．22(2)5xy 2．若)1,2(P为圆25)1(22yx的弦AB的中点，则直线AB的方程是（ ） A. 03yx B. 032yx C. 01yx D. 052yx 3．圆012222yxyx上的点到直线2yx的距离最大值是（ ）
A．2 B．21 C．221 D．221 4．将直线20xy，沿x轴向左平移1个单位，所得直线与圆22240xyxy相切，则实数的值为（ ） A．37或 B．2或8 C．0或10 D．1或11
5．在坐标平面内，与点(1,2)A距离为1，且与点(3,1)B距离为2的直线共有（ ） A．1条 B．2条 C．3条 D．4条 6．圆0422xyx在点)3,1(P处的切线方程为（ ）
A．023yx B．043yx C．043yx D．023yx 二、填空题 1．若经过点(1,0)P的直线与圆032422yxyx相切，则此直线在y轴上的截距是 __________________. 2．由动点P向圆221xy引两条切线,PAPB，切点分别为0,,60ABAPB，则动点P的
高中数学必修二测试卷及答案2套
高中数学必修二测试卷及答案2套 测试卷一 (120分钟 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,只有一项符合题目要求) 1.如图是一个几何体的三视图,其中正视图和侧视图都是一个两底长分别为2和4,腰长为4的等腰梯形,则该几何体的侧面积是
A.6π B.12π C.18π D.24π 2.一个球的内接正方体的表面积为54,则球的表面积为 A.27π B.18π C.19π D.54π 3.(2014·浙江高考)设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面 ( ) A.若m⊥n,n∥α,则m⊥α B.若m∥β,β⊥α,则m⊥α C.若m⊥β,n⊥β,n⊥α,则m⊥α D.若m⊥n,n⊥β,β⊥α,则m⊥α 4.若直线(2a+5)x+(a-2)y+4=0与(2-a)x+(a+3)y-1=0互相垂直,则a的值为 A.2 B.-2 C.2,-2 D.2,0,-2 5.如图所示,四边形ABCD中,AD∥BC,AD=AB,∠BCD=45°,∠BAD=90°,将△ABD沿BD折起,使平面ABD⊥平面BCD,构成四面体A-BCD,则在四面体A-BCD中,下列说法正确的是 ( ) A.平面ABD⊥平面ABC B.平面ADC⊥平面BDC C.平面ABC⊥平面BDC D.平面ADC⊥平面ABD 6.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=x+ C.y=-2x- D.y=x- 7.若直线+=1与圆x2+y2=1有公共点,则 ( ) A.a2+b2≤1 B.a2+b2≥1 C.+≤1 D.+≥1 8.(2016·厦门高一检测)若圆C的半径为1,圆心在第一象限,且与直线4x-3y=0和x轴都相切,则该圆的标准方程是 ( )
A.(x-3)2+=1 B.(x-2)2+(y-1)2=1 C.(x-1)2+(y-3)2=1
高中数学必修2测试题(一)及答案.docx
高中数学必修2测试题（一）1、 垂直于同一条直线的两条直线一定（D ）.A 、平行B 、相交C 、异面D 、以上都有可能2、 在空间四边形ABCD 各边AB 、BC 、CD. D4上分别取E 、F 、G 、H 四点，如果与 EF 、GH 能相交于点P,那么（C ）. A 、点P 不在直线AC± B 、点P 必在直线上 C 、点P 必在平面4BC 内 D 、点P 必在平面ABC 外3.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 ）.4.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（B ）.7. 下列命题中：（1）平行于同一直线的两个平面平行；（2）平行于同一平面的两个平面平行;（3）垂直于同一直线的两直线平行；（4）垂直于同一平面的两直线平行.其中正确的有 ⑵⑷8. 已知一个长方体共一顶点的三个面的面积分别是"、爲、真,则这个长方体的对角线 长是 46A. 2+V2 2+5/2" D. 1+V2A. 25 itB. 50 JIC. 125 JI5.如图，长方体 ABCD~A\B X C X D X 中，AA^AB=2, A£>=1, E, F, CCi 的中点，则异面直线AiE 与GF 所成角余弦值是（D ）.D. 06、如图道三棱柱ABCfBjCi 的体积为V,点、P 、0分别在侧棱AA?和 CC?上，AP=C ；Q,贝U 四棱锥B —APQC 的体积为（B ）.A 、B 、C 、D 、5 2 5D.都不对bC'Q C9. ________________________________________________________________________ 若三个球的表面积之比是1 ： 2 ： 3,则它们的体积之比是—1:141 : 3A/3 _________________ 10.正方体ABCD-A^CM中，。
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(D)2
10、在正方体 ABCD A1B1C1D1 中，下列几种说法正确的是
A、 A1C1 AD
B、 D1C1 AB
C、 AC1与 DC 成 45 角 D、 A1C1与 B1C 成 60 角
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、a，b，c 表示直线，M 表示平面，给出下列四个命题：①若 a∥M，b∥M，则
a∥b；②若 b M，a∥b，则 a∥M；③若 a⊥c，b⊥c，则 a∥b；④若 a⊥M，b⊥M，则
.
2
16、平行四边形的一个顶点 A 在平面 内，其余顶点在 的同侧，已知其中 有两个顶点到 的距离分别为 1 和 2 ，那么剩下的一个顶点到平面 的距离可能是：
①1； ②2； ③3； 以上结论正确的为
④4； 。（写出所有正确结论的编号）
三、解答题：本大题共 6 题，共 74 分，解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤.
a∥b.其中正确命题的个数有
A、0 个
B、1 个
C、2 个
D、3 个
12 、 点 (1,1)在圆(x a)2 ( y a)2 4 的 内 部 ， 则 a 的 取 值 范 围 是 （ ）
(A) 1 a 1
(B) 0 a 1
(C) a 1或 a 1 (D) a 1
第Ⅱ卷（非选择题 共 90 分） 二、填空题：本大题 4 小题，每小题 4 分，共 16 分. 把正确答案填在题中横线上.
20、解:设圆台的母线长为l ,则 圆台的上底面面积为 S上 22 4 圆台的上底面面积为 S下 5225 所以圆台的底面面积为 S S上 S下 29 又圆台的侧面积S侧 (25)l 7 l 于是7 l25 29 即l 为所求. 7
6
1分 3分 5分 6分 8分
9分 10 分
新人教版(2019A版)高中数学必修第二册综合测试卷(含答案解析)
新人教版(2019A 版)高中数学必修第二册综合测试卷(时间:120分钟 分值:150分)一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题所给的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)1.若复数z =2i3-i ,则z 的共轭复数z =( ) A.-15-35I B.-15+35I C.15+35I D.15-35i 答案:A2.某公司生产三种型号的轿车,其中型号Ⅰ的轿车的月产量为 1 200辆,型号Ⅱ的轿车的月产量为6 000辆,型号Ⅲ的轿车的月产量为2 000辆,现用分层抽样的方法抽取92辆车进行检验,则型号Ⅲ的轿车应抽取( )A.12辆B.36辆C.20辆D.60辆答案:C3.2010-2018年之间,受益于基础设施建设对光纤产品的需求,以及个人计算机及智能手机的下一代规格升级,电动汽车及物联网等新机遇,连接器行业发展较快.2010-2018年全球连接器营收情况如图所示,根据折线图,下列结论正确的个数为 ( )①每年的营收额逐年增长;②营收额增长最快的一年为2013-2014年;③2010-2018年的营收额增长率约为40%;④2014-2018年每年的营收额相对于2010-2014年每年的营收额,变化比较平稳.A.1B.2C.3D.4答案:C4.已知小张每次射击命中十环的概率都为40%,现采用随机模拟的方法估计小张三次射击恰有两次命中十环的概率,先由计算器产生0到9之间取整数值的随机数,指定2,4,6,8表示命中十环,0,1,3,5,7,9表示未命中十环,再以每三个随机数为一组,代表三次射击的结果,经随机模拟产生了如下20组随机数:321 421 292 925 274 632 800 478 598 663 531 297 396 021 506 318 230 113 507 965据此估计,小张三次射击恰有两次命中十环的概率约为( )A.0.25B.0.3C.0.35D.0.4答案:B5.盒子中有若干个大小和质地完全相同的红球和黄球,从中任意取出2个球,都是红球的概率为328,都是黄球的概率为514,则从盒子中任意取出2个球,恰好是同一颜色的概率为( )A.1328B.57C.1528D.37 答案:A6.某校篮球运动员进行投篮练习,若他前一球投进,则后一球投进的概率为34;若他前一球投不进,则后一球投进的概率为14.若他第1球投进的概率为34,则他第3球投进的概率为( ) A.34 B.58 C.116 D.916 答案:D7.已知数据x 1,x 2,x 3的中位数为k ,众数为m ,平均数为n ,方差为p ,下列说法中,错误的是( )A.数据2x 1,2x 2,2x 3的中位数为2kB.数据2x 1,2x 2,2x 3的众数为2mC.数据2x 1,2x 2,2x 3的平均数为2nD.数据2x 1,2x 2,2x 3的方差为2p答案:D8.一个圆柱的轴截面是正方形,如果这个圆柱的侧面积与一个球的表面积相等,那么圆柱的体积与球的体积之比为( )A.1∶3B.3∶1C.2∶3D.3∶2答案:D二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)9.如图,已知点O 为正六边形ABCDEF 的中心,下列结论中正确的是( )A.OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OC ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ =0B.(OA ⃗⃗⃗⃗⃗ -AF ⃗⃗⃗⃗⃗ )·(EF ⃗⃗⃗⃗⃗ -DC ⃗⃗⃗⃗⃗ )=0C.(OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +AF ⃗⃗⃗⃗⃗ )·BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =OA ⃗⃗⃗⃗⃗ ·BC ⃗⃗⃗⃗⃗ +AF ⃗⃗⃗⃗⃗ ·BC⃗⃗⃗⃗⃗ D.|OF ⃗⃗⃗⃗⃗ +OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=|FA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ -CB⃗⃗⃗⃗⃗ | 答案:BC10.在发生公共卫生事件期间,有专业机构认为该事件在一段时间内没有发生大规模群体感染的标志为“连续10天,每天新增疑似病例不超过7人”.过去10日,甲、乙、丙、丁四地新增疑似病例数据信息如下,一定符合该标志的是( )甲地:中位数为2,极差为5;乙地:总体平均数为2,众数为2;丙地:总体平均数为1,总体方差大于0;丁地:总体平均数为2,总体方差为3.A.甲地B.乙地C.丙地D.丁地答案:AD11.如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,以下四个选项正确的是( )A.D1C∥平面A1ABB1B.A1D1与平面BCD1相交C.AD⊥平面D1DBD.平面BCD1⊥平面A1ABB1答案:AD12.在△ABC中,三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若b=c cos A,A的平分线交BC于点D,AD=1,cos A=18,以下结论正确的是()A.AC=34B.AB=8C.CDBD =1 8D.△ABD的面积为3√74答案:ACD三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在题中的横线上)13.已知a=(1,-1),b=(λ,1),若a与b的夹角为钝角,则实数λ的取值范围是(-∞,-1)∪(-1,1).14.从分别写有1,2,3,4,5的五张质地相同的卡片中,任取两张,这两.张卡片上的数字之差的绝对值等于1的概率为2515.(本题第一空2分,第二空3分)随机抽取100名学生,测得他们的身高(单位:cm),按照身高依次分成六组:[155,160),[160,165), [165,170),[170,175),[175,180),[180,185),并得到样本身高的频率分布直方图如图所示,则频率分布直方图中的x的值为0.06;若将身高区间[170,175),[175,180),[180,185)依次记为A,B,C三组,并用分层抽样的方法从这三组中抽取6人,则从A,B,C三组中依次抽取的人数为3,2,1.16.如图所示,已知六棱锥P-ABCDEF的底面是正六边形, PA⊥平面ABC,PA=2 AB.则下列命题中正确的有②④.(填序号)①PB⊥AD;②平面PAB⊥平面PAE;③BC∥平面PAE;④直线PD 与平面ABC所成的角为45°.四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算过程)17.(10分)如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,E,F分别为A1B,AC的中点.(1)证明:EF∥平面A1C1D;(2)求三棱锥C-A1C1D的体积.(1)证明:如图,连接BD.因为四边形ABCD为正方形,所以BD交AC于点F,且F为BD的中点.因为E为A1B的中点,所以EF∥A1D.因为EF⊄平面A1C1D,A1D⊂平面A1C1D,所以EF∥平面A1C1D.(2)解:三棱锥C-A1C1D的体积V=V棱锥A1-CC1D =13S△CC1D·A1D1=13×12×2×2×2=43.18.(12分)从含有两件正品a 1,a 2和一件次品b 1的三件产品中,每次任取一件,每次取出后不放回,连续取两次.(1)写出所有可能的结果组成的样本空间.(2)求取出的两件产品中,恰有一件次品的概率.解:(1)每次取出一个,取后不放回地连续取两次,其所有可能的结果有6个,即Ω={(a 1,a 2),(a 1,b 1),(a 2,a 1),(a 2,b 1),(b 1,a 1),(b 1,a 2)},其中小括号内左边的字母表示第1次取出的产品,右边的字母表示第2次取出的产品.(2)用A 表示事件“取出的两件产品中,恰好有一件次品”,则A ={(a 1,b 1),(a 2,b 1),(b 1,a 1),(b 1,a 2)},所以P (A )=46=23. 19.(12分)某居民小区为了提高小区居民的读书兴趣,特举办读书活动,准备进一定量的书籍丰富小区图书站.由于不同年龄段需看不同类型的书籍,为了合理配备资源,现对小区内读书者进行年龄调查, 随机抽取了一天中40名读书者进行调查,将他们的年龄分成6段:[20,30),[30,40),[40,50),[50,60),[60,70),[70,80],得到的频率分布直方图如图所示.(1)估计在这40名读书者中年龄分布在区间[40,70)上的人数;(2)求这40名读书者年龄的平均数和中位数;(3)从年龄在区间[20,40)上的读书者中任选两名,求这两名读书者年龄在区间[30,40)上的人数恰为1的概率.解:(1)由频率分布直方图知,年龄在区间[40,70)上的频率为(0.020+0.030+0.025)×10=0.75.所以40名读书者中年龄分布在区间[40,70)上的人数为40×0.75=30.(2)40名读书者年龄的平均数为25×0.05+35×0.1+45×0.2+55×0.3+ 65×0.25+75×0.1=54.设40名读书者年龄的中位数为x,0.05+0.1+0.2+(x-50)×0.03=0.5,解得x=55,即40名读书者年龄的中位数为55岁.(3)年龄在区间[20,30)上的读书者有2人,分别记为a,b,年龄在区间[30,40)上的读书者有4人,分别记为A,B,C,D.从上述6人中选出2人,有如下样本点:(a,b),(a,A),(a,B),(a,C),(a,D),(b,A),(b,B),(b,C),(b,D),(A,B), (A,C),(A,D),(B,C),(B,D),(C,D),共15个,记选取的两名读书者中恰好有1人年龄在区间[30,40)上为事件A,则事件A包含8个样本点:(a,A),(a,B),(a,C),(a,D),(b,A),(b,B),(b,C), (b,D),故P(A)=8.1520.(12分)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,设△ABC的面积为S,已知3c2=16S+3(b2-a2).(1)求tan B 的值;(2)若S =42,a =10,求b 的值.解:(1)因为3c 2=16S +3(b 2-a 2),所以3(c 2+a 2-b 2)=16S ,即3×2ac cos B =16×12ac sin B , 所以3cos B =4sin B ,即tan B =34. (2)由(1)可得sin B =35,cos B =45, 所以S =12ac sin B =12×10c ×35=3c =42, 所以c =14.由余弦定理可得,45=100+196-b 22×10×14,整理可得,b =6√2.21.(12分)已知向量a ,b 满足|a |=|b |=1,|xa +b |=√3|a -xb |(x >0,x ∈R).(1)求a ·b 关于x 的解析式f (x );(2)求向量a 与b 夹角的最大值;(3)若a 与b 平行,且方向相同,试求x 的值. 解:(1)由题意得|xa +b |2=3|a -xb |2,即x 2a 2+2xa ·b +b 2=3a 2-6xa ·b +3x 2b 2. 因为|a |=|b |=1,所以8xa ·b =2x 2+2, 所以a ·b =x 2+14x (x >0),即f (x )=14(x +1x ) (x >0). (2)设向量a 与b 夹角为θ,则cos θ=a ·b |a ||b |=f (x )=14[(√x -√x )2+2], 当√x =√x ,即x =1时,cos θ有最小值12.因为0≤θ≤π,所以θmax =π3. (3)因为a 与b 平行,且方向相同,|a |=|b |=1,所以a =b ,所以a ·b =14(x +1x )=1, 解得x =2±√3.22.(12分)如图,在四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,底面ABCD 为菱形,AA 1⊥平面ABCD ,AC 与BD 交于点O ,∠BAD =60°,AB =2,AA 1=√6.(1)证明:平面A 1BD ⊥平面ACC 1A 1;(2)求二面角A -A 1C -B 的大小.(1)证明:由AA 1⊥平面ABCD ,得AA 1⊥BD ,AA 1⊥AC. 因为四边形ABCD 为菱形,所以AC ⊥BD.因为AC ∩AA 1=A ,所以BD ⊥平面ACC 1A 1.因为BD ⊂平面A 1BD ,所以平面A 1BD ⊥平面ACC 1A 1.(2)解:如图,过点O 作OE ⊥A 1C 于点E ,连接BE ,DE. 由(1)知BD ⊥平面ACC 1A 1,所以BD ⊥A 1C.因为OE ⊥A 1C ,OE ∩BD =O ,所以A 1C ⊥平面BDE ,所以A 1C ⊥BE. 因为OE ⊥A 1C ,BE ⊥A 1C ,所以∠OEB 为二面角A -A 1C -B 的平面角. 因为△ABD 为等边三角形且O 为BD 中点, 所以OB =12AB =1,OA =OC =√32AB =√3. 因为AA 1⊥AC ,所以A 1C =√AA 12+AC 2=3√2. 因为△A 1AC ∽△OEC ,所以OE AA 1=OC A 1C ,所以OE =OC ·AA 1A 1C =√3×√63√2=1. 在△OEB 中,OB ⊥OE ,所以tan ∠OEB =OBOE =1,即∠OEB =45°. 综上,二面角A -A 1C -B 的大小为45°.。