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
交
1BC
于点O
,取AC
中点D,连接OD
,
设
12AAABACBC====
,
三棱柱
111ABCABC−
为直三棱柱,
四边形
11BCCB
为矩形,
O
为
1BC
中点,
1//DOAB
且
111
442
22DOAB==+=
,
又
1415DC=+=
,
111
2
2OCBC==,
12251
cos
4
222DOC+−
==−
,
异面直线
1AB
和
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;
若
11DB⊥
平面
1BEF
,则
11DBEF⊥
,而
11EFDC∥
故
1111DBDC⊥
,而
11DB
与
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
平
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