人教版B版高中数学必修第四册 第十一章综合测试01试题试卷含答案 答案在前

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高中数学 必修第四册 1 / 10

第十一章综合测试

答案解析

基础练习

一、

1.【答案】D

【解析】直线AC

与直线PO

交于点O

,所以平面PCA

与平面PBD

交于点O

,所以必相交于直线PO

,直

线AM

在平面PAC

内,点NAM

故N

面PAC

,故O

,N

,P

,M

四点共面,所以A

错,点D

若与

M

,N

共面,则直线BD

在平面PAC

内,与题目矛盾,故B

错,O

,M

为中点,所以OMPA∥

ONPAP

=

,故ONOMO

=

,故C

错,

故选D

2.

【答案】D

【解析】连接

1BC

1BC

于点O

,取AC

中点D,连接OD

12AAABACBC====

三棱柱

111ABCABC−

为直三棱柱,

四边形

11BCCB

为矩形,

O

1BC

中点,

1//DOAB

111

442

22DOAB==+=

1415DC=+=

111

2

2OCBC==,

12251

cos

4

222DOC+−

==−

,

异面直线

1AB

1BC所成角的余弦值为

11

cos

4DOC=

故选:D

3.

【答案】C

【解析】因为截面PQMN

是正方形,所以PQMN∥

、QMPN∥

则PQACD∥平面

、QMBDA∥平面

高中数学 必修第四册 2 / 10

所以PQAC∥

,QMBD∥

由PQQM⊥

可得ACBD⊥

,故A

正确;

由PQAC∥

可得ACPQMN∥截面

,故B

正确;

异面直线PM

与BD

所成的角等于PM

与QM

所成的角,故D

正确;

综上C

是错误的,

故选C

4.

【答案】A

【解析】如图所示,三棱锥

11DBEF−的体积为

1 111112

·221

3323DEFVSBC===

为定值,①正确;

11EFDC∥

111BDC

是异面直线

11DB

与EF所成的角为45

,②正确;

11DB⊥

平面

1BEF

,则

11DBEF⊥

,而

11EFDC∥

1111DBDC⊥

,而

11DB

11DC

所成角为45

,③错

误;

平面

1DEF

即为平面

11DCCD

,故直线

11DB

与平面

1DEF

所成的角是为

11145CDB=

,④错误。

综上,正确的命题序号是①②。

故选:A

5.

【答案】B

【解析】如图,连结AB

,BC

,AC

,易证得BD

⊥平面ACB

,因为

AMBD

⊥所以AM平面

ACB

,又因为M平面

BCCB

,所以M在BC

上移动,如图AB⊥平面

BCCB

,所以AMB

=

,在

RtAMB△中,tanAB

BM

=

,当BM最小时,tan

最大,即当BMBC

⊥时,BM

最小,值为32

2,所

以max3

tan2

32

2

==

故选:B

二、

6.

【答案】46

高中数学 必修第四册 3 / 10

【解析】设G

是CD

中点,由于E

,F

,H

分别是棱PB

,BC

,PD

的中点,所以EFPC∥,1

2EFPC=

HGPC∥,1

2HGPC=

,所以EFHG∥

,EFHG=

,所以四边形EFGH

是平行四边形,由于PA⊥平面

ABCD

,所以PABD⊥,而BDAC⊥

,PAACA

=

,所以BD⊥平面PAC

,所以BDPC⊥

,由于

FGBD∥

,所以BGPC⊥

,也即FGEF⊥

,所以四边形AFGH

是矩形。

而1

23

2EFPC==

,1

22

2FGBD==

从而232246

EFGHS==,

故答案为:46。

7.

【答案】①③④

【解析】①项,截面PQMN为正方形,则有QMPQ⊥且

PQMN∥,所以//PQ平面

DAC,又PQ面

ABC

,CDAABACC

=面面

,所以//PQAC

,又PQ

平面PQMN

,AC

平面PQMN

,所以//AC

面PQMN,故①项正确;

②项,由④项得出ACBD⊥

,但不能得出ACBD=

,故②项是错误的;

③项,截面PQMN

为正方形,则有PNQM∥

,所以//PN

平面BDC

,又PN

面ABD

DDBABBCD

=面面

,所以//PNBD

,又PN

平面PQMN

,BD

平面PQMN

,所以//BD

平面

PQMN

,故③项正确;

④项,由①,③可得//PQAC

,//PNBD

,又PQPN⊥

,所以

ACBD⊥,故④正确;

故答案为:①③④。

8.【答案】

217

【解析】

CDCAABBD=+

+,所以

()()2

2222

2CDCAABBDCAABBDCAABCABDABBD=++=+++++

2

1636642068cos01164868

3

=+++++=−=





,所以

2

17CD=

,故填:

217。

高中数学 必修第四册 4 / 10

三、

9.

【答案】(1

)因为E

,F

分别是AB

,AA

1的中点,所以

1EFAB∥

因为

1EFABD平面

11ABABD平面

,所以

1EFABD∥平面

(2

)在直三棱柱ABC

—A

1B

1C

1中,

1111BBABC⊥平面

,因为

1111ADABC平面

,所以

11BBAD⊥

因为

1111ABAC=

,且D

是B

1C

1的中点,所以

111ADBC⊥

因为

1111BBBC

B=

,B

1C

1,

111BBBBCC平面

,所以

111ADBBCC⊥平面

因为

11ADABD平面

,所以平面

111ABDBBCC⊥平面

10.

【答案】(1)底面ABCD

是菱形,ABCD∥

,又AB

面PCD

,CD

面PCD

,AB∥面

PCD,又A

,B

,E

,F

四点共面,且平面

ABEF

平面PCDEF=

,ABEF∥;

(2

)在正方形ABCD

中,CDAD⊥,又平面PAD⊥平面ABCD

,且平面

PAD

平面ABCDAD=

CD⊥

平面PAD,又AF

平面PAD,CDAF⊥

,由(1

)可知ABEF∥,

又AB

CD∥

,CDEF∥

,由点E

是棱PC

中点,

点F

是棱PD

中点,

在PAD△中,PAAD

=,AFPD⊥,又PDCDD

=

,AF⊥平面PCD

(3

)若存在符合题意的点M:EM

⊥平面PCD

,EM平面PBC

,

平面PBC⊥

平面PCD

,而这

与题意矛盾了,

不存在。

提升练习

一、

1.

【答案】D

【解析】由已知的三点P

、Q

、R

,确定截面的一条边PQ

,延长PQ

交BC

于一点,连接该点与点R

即可

得到与棱BB

1的交点M

,利用公理3

确定交线RM

,PM

,同样的方法找出其它交线,即可得到截面如图

所示:

故选:D

2.

【答案】B

【解析】①中ACBE⊥

,由题意及图形知,

11ACDDBB⊥面

,故可得出ACBE⊥

,此命题正确;②