高中数学苏教版必修2 电子题库 第1章1.2.3第二课时知能演练轻松闯关
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1.过点A (1,2),且平行于直线2x -3y +5=0的直线的方程为________.解析:设所求直线方程为2x -3y +C =0.由于直线过点A (1,2),∴2×1-3×2+C =0,∴C =4.答案:2x -3y +4=02.若直线x =1-2y 与2x +4y +m =0重合,则m =________.解析:由x =1-2y 得y =-12x +12,由2x +4y +m =0得y =-12x -m 4,由题意-m 4=12,∴m =-2.答案:-23.已知两直线l 1:mx +y =5,l 2:2x +(3m -1)y =1,当m =________ 时,l 1与l 2垂直.解析:3m -1=0显然不合题意.故(-m )·(-23m -1)=-1,∴2m =1-3m ,∴m =15. 答案:154.已知△ABC 三顶点的坐标分别为A (-1,0),B (0,2),C (a ,0),若AB ⊥BC ,那么a =________.解析:k AB =2-00-(-1)=2,k BC =0-2a -0=-2a ,由2·(-2a)=-1,得a =4. 答案:45.过点(4,-5)且与原点距离最远的直线的方程是________.解析:此直线必过(4,-5),且与(0,0),(4,-5)的连线垂直,而(0,0),(4,-5)连线的斜率为-54, ∴所求直线的斜率为45, ∴所求直线的方程为y +5=45(x -4), 即4x -5y -41=0.答案:4x -5y -41=0[A 级 基础达标]1.对于两条不重合的直线l 1,l 2:①若两条直线的倾斜角相等,则这两条直线平行;②若直线l 1,l 2都有斜率且斜率相等,则l 1∥l 2;③若直线l 1⊥l 2,则它们的斜率互为负倒数;④若直线l 1,l 2的斜率互为负倒数,则l 1⊥l2.其中正确命题的个数是________. 解析:③不正确,它们的斜率还可以一个为0,而另一个不存在.答案:32.经过点A (1,2)和点B (-3,2)的直线l 1与过点C (4,5)和点D (a ,-7)的直线l 2垂直,则a =________.解析:∵k 1=2-2-3-1=0,又l 1⊥l 2, ∴k 2不存在,故a =4.答案:43.与直线3x +4y -7=0垂直,并且在x 轴上的截距为-2的直线方程是________.解析:∵与直线3x +4y -7=0垂直,∴所求直线斜率为43,并且在x 轴上的截距为-2,∴直线过点(-2,0).由点斜式得方程为y -0=43(x +2),即4x -3y +8=0.答案:4x -3y +8=04.直线l 1:2x +(m +1)y +4=0与直线l 2:mx +3y -2=0平行,则m 的值为________. 解析:法一:当m =0时,显然l 1不平行于l 2;当m ≠0时,若l 1∥l 2需2m =m +13≠4-2.① 由①式有m 2+m -6=0,解得m =2,或m =-3. 经检验m =2,或m =-3满足题意.法二:若l 1∥l 2,则A 1B 2-A 2B 1=2×3-m (m +1)=0,A 1C 2-A 2C 1=2×(-2)-m ·4=-4-4m ≠0.∴m =-3或2.答案:-3或25.如图,已知△ABC 的三个顶点坐标分别为A (-1,1),B (1,5),C (-3,2),则△ABC 的形状为________. 解析:因为k AB =1-5-1-1=-4-2=2,k AC =1-2-1-(-3)=-12,所以k AB ·k AC =-1,所以AB ⊥AC ,即∠BAC =90°.所以△ABC 是直角三角形.答案:直角三角形6.(1)求与直线y =-2x +10平行,且在x 轴、y 轴上的截距之和为12的直线的方程;(2)求过点A (1,-4)且与直线2x +3y +5=0平行的直线的方程.解:(1)设所求直线的方程为y =-2x +λ,则它在y 轴上的截距为λ,在x 轴上的截距为12λ,则有λ+12λ=12, ∴λ=8.故所求直线的方程为y =-2x +8,即2x +y -8=0.(2)法一:由直线方程2x +3y +5=0得直线的斜率是-23, ∵所求直线与已知直线平行,∴所求直线的斜率也是-23. 根据点斜式,得所求直线的方程是y +4=-23(x -1), 即2x +3y +10=0.法二:设所求直线的方程为2x +3y +b =0,∵直线过点A (1,-4),∴2×1+3×(-4)+b =0,解得b =10.故所求直线的方程是2x +3y +10=0.7.已知四边形ABCD 四个顶点A (m ,n ),B (6,1),C (3,3),D (2,5),试求m ,n 的值,使四边形ABCD 为直角梯形.解:k AB =n -1m -6,k BC =-23,k CD =-2,k DA =n -5m -2. ∵BC 与CD 即不平行也不垂直,∴⎩⎪⎨⎪⎧AD ⊥DC ,CD ∥AB .即⎩⎪⎨⎪⎧n -5m -2=12,n -1m -6=-2.解得⎩⎪⎨⎪⎧m =185,n =295.[B 级 能力提升]8.已知定点A (0,1),点B 在直线x +y =0上运动,当线段AB 最短时,点B 的坐标是________. 解析:当线段最短时则为AB 与x +y =0垂直时,∵B 在x +y =0上,∴B (x ,-x ),则k AB =1+x -x =1得x =-12. ∴B (-12,12). 答案:(-12,12) 9.已知直线l 的倾斜角为135°,直线l 1经过点A (3,2),B (a ,-1),且l 1与l 垂直,直线l 2:2x +by +1=0与直线l 1平行,则a +b =________.解析:l 的斜率为-1,则l 1的斜率为1,k AB =2-(-1)3-a =1,a =0.由l 1∥l 2,-2b=1,b =-2,所以a +b =-2.答案:-210.(2012·镇江调研)已知在▱ABCD 中,A (1,2),B (5,0),C (3,4).(1)求点D 的坐标;(2)试判断▱ABCD 是否为菱形?解:(1)设D (a ,b ),由▱ABCD ,得k AB =k CD ,k AD =k BC ,即⎩⎪⎨⎪⎧0-25-1=b -4a -3,b -2a -1=4-03-5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =6, ∴D (-1,6).(2)∵k AC =4-23-1=1,k BD =6-0-1-5=-1, ∴k AC ·k BD =-1,∴AC ⊥BD .∴▱ABCD 为菱形.11.(创新题)已知直线l 1过点A (0,-3),B (-2,a -3),l 2过点M (0,-a -1),N (1-a 2,0).求实数a 为何值时,(1)l 1∥l 2;(2)l 1⊥l 2?解:(1)因为k 1=a -3-(-3)-2-0=-a 2,l 1∥l 2, 所以k 2存在且k 2=0-(-a -1)1-a 2-0=a +11-a 2=11-a,所以11-a =-a 2. 所以a =2或a =-1.①当a =2时,M (0,-3)与A (0,-3)重合,所以l 1与l 2重合,不合题意.②当a =-1时,k 2不存在,不合题意.综上所述,没有满足条件的a 值使l 1∥l 2.(2)因为k 1=-a 2,所以, ①当a =0时,k 1=0,k 2=1,不合题意.②当a ≠0时,-a 2·11-a =-1,所以a =23. 综上所述,当a =23时,l 1⊥l 2.。
苏教版数学必修2电子题库第1章1.2.1知能演练轻松闯关1.如图所示,用符号语言表示以下各概念:①点A,B在直线a上________;②直线a在平面α内________;③点D在直线b上,点C在平面α内________.答案:①A∈a,B∈a②a⊂α③D∈b,C∈α2.若点A,B,C∈平面α,点A,B,C∈平面β,且A,B,C三点不共线,则α与β________.解析:由公理3可知,经过不在同一条直线上的三点A,B,C有且只有一个平面,所以α与β重合.答案:重合3.若平面α与平面β相交,点A,B既在平面α内又在平面β内,则点A,B必在________.解析:设α∩β=l,∵A,B∈α且A,B∈β,∴A,B∈l.答案:α与β的交线上4.给出以下三个命题:①若空间四点不共面,则其中无三点共线;②若直线l上有一点在平面α外,则l在α外;③两两相交的三条直线共面.其中正确的命题是________.(写出所有正确命题的序号)解析:③中三条直线两两相交于同一点时,可以不共面.①②都正确.答案:①②5.已知平面α与平面β、平面γ都相交,则这三个平面可能的交线有________条.解析:当β与γ相交时,若α过β与γ的交线,有1条交线;若α不过β与γ的交线,有3条交线;当β与γ平行时,有2条交线.答案:1或2或3[A级基础达标]1.下列说法中正确的个数为________.①过三点至少有一个平面;②过四点不一定有一个平面;③不在同一平面内的四点最多可确定4个平面.解析:①正确,其中三点不共线时,有且仅有一个平面.三点共线时,有无数个平面;②正确,四点不一定共面;③正确.答案:32.①两组对边分别平行的四边形是平行四边形;②一组对边平行且相等的四边形是平行四边形;③两组对边分别相等的四边形是平行四边形;④对角线互相平分的四边形是平行四边形.空间中,上述四个结论一定成立的是________(填上所有你认为正确的命题的序号).解析:空间中,两组对边分别相等的四边形不一定是平行四边形,如图所示.答案:①②④3.空间有四个点,如果其中任意三点都不共线,那么经过其中三个点的平面有________个.解析:当四点共面时,经过三点的平面有1个;四点不共面时,经过其中的三点可画四个平面.答案:一或四4.设平面α与平面β相交于l,直线a⊂α,直线b⊂β,a∩b=M,则M________l.解析:因为a∩b=M,a⊂α,b⊂β,所以M∈α,M∈β,又因为α∩β=l,所以M∈l.答案:∈5.已知平面α、β,直线l,点A、B、C,它们满足:α∩β=l,A∈α,B∈α,C∈β,且C∉α,又直线AB∩l=D,A、B、C三点确定的平面为γ,则平面β与平面γ的交线是________.解析:∵D∈l,l⊂β,∴D∈β,又C∈β,γ由A、B、C三点确定,∴AB⊂γ,C∈γ,又D∈AB,∴D∈γ,∴CD是β与γ的交线.答案:直线CD6.已知A、B、C是平面α外不共线的三点,且AB、BC、CA分别与α交于点E、F、G,求证:E、F、G三点共线.证明:如图,过A、B、C作一平面β,则AB⊂β,AC⊂β,BC⊂β.∴E∈β,F∈β,G∈β.设α∩β=l,∵AB、BC、CA分别与α相交于点E、F、G,∴E∈α,F∈α,G∈α.∴E、F、G必在α与β的交线上.∴E、F、G三点共线.7.已知:a∥b∥c,a∩d=A,b∩d=B,c∩d=C,求证a,b,c,d共面.证明:∵a∥b,∴a,b确定一个平面α.∵A∈a,∴A∈α.同理B∈α.∴AB确定的直线d⊂α.∵b∥c,∴b,c确定一个平面β.∵B∈b,∴B∈β.同理C∈β.∴BC确定的直线d⊂β.∵α与β同时过两相交直线b,d,∴α与β重合.∴a,b,c,d共面.[B级能力提升]8.A、B、C、D为不共面的四点,E、F、G、H分别在AB、BC、CD、DA上,(1)如果EH∩FG=P,那么点P在________上;(2)如果EF∩GH=Q,那么点Q在________上.解析:(1)如图,由AB、AD确定平面α.∵E、H在AB、DA上,∴E∈α,H∈α,∴直线EH⊂α,又∵EH∩FG=P,∴P∈EH,P∈α.设BC、CD确定平面β,同理可证,P∈β,∴P是平面α,β的公共点,∵α∩β=BD,∴点P在直线BD上.同理可证(2)点Q在直线AC上.答案:(1)BD所在的直线(2)AC所在的直线9.在如图所示的正方体中,P,Q,R,S分别是所在棱的中点,则使这四个点共面的图是________(填序号).解析:图①中PS∥QR,∴P、Q、R、S四点共面;图②中,连结PS并延长交右上方棱的延长线于M.连结MR并延长,交右下方的棱于N.连结NQ,可知P、S、N、Q共面,所以P、Q、R、S四点共面.图③中SR∥PQ,∴P、Q、R、S四点共面.答案:①②③10.如图,△ABC与△A1B1C1不全等,且A1B1∥AB,B1C1∥BC,C1A1∥CA.求证:AA1、BB1、CC1交于一点.证明:如图所示,∵A1B1∥AB,∴A1B1与AB确定一平面α,同理,B1C1与BC确定一平面β,C1A1与CA确定一平面γ.易知β∩γ=C1C.又△ABC与△A1B1C1不全等,∴AA1与BB1相交,设交点为P,P∈AA1,P∈BB1.而AA1⊂γ,BB1⊂β,∴P∈γ,P∈β,∴P在平面β与平面γ的交线上.又β∩γ=C1C,根据公理2知,P∈C1C,∴AA1、BB1、CC1交于一点.11.(创新题)求证:每两条都相交且不共点的四条直线,必在同一平面内.证明:记此四条直线为a,b,c,d.(1)存在三线共点,不妨设a,b,c共点P,则P∉d,故P,d确定一个平面α,又a,d相交,交点为Q,则Q≠P且P,Q∈α,又P,Q∈α,故a⊂α.同理b,c⊂α,即a,b,c,d共面α.(2)任意三线不共点,则a,b,c两两相交且不共点,由(1)的证明,得a,b,c共面α,设a∩d=P,b∩d=Q,则P≠Q,由P,Q∈d且P,Q∈α,得d⊂α,故a,b,c,d共面α.总之,两两相交且不共点的四线共面.。
2021-2022年高中数学 电子题库 第2章2.1.3第二课时知能演练轻松闯关 苏教版必修11.已知函数y =(x -1)2,则x ∈(-1,5)上的最小值为________.解析:因为函数y =(x -1)2的对称轴为x =1,所以其最小值为f (1)=0.答案:02.函数y =ax +1(a <0)在区间[0,2]上的最大值与最小值分别为________,________. 解析:因为a <0,∴y =ax +1在[0,2]上是减函数,当x =0时,y max =1;当x =2时,y m i n =2a +1.答案:1 2a +13.函数y =-x 2+2x -1在[0,3]上的最小值为________.解析:y =-x 2+2x -1=-(x -1)2,函数图象对称轴为x =1,结合图象(图略)可知,当x=3时,y m i n =-4.答案:-44.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x 2, 0≤x ≤12, 1<x <2,3, x ≥2的最大值是________.解析:0≤x ≤1时,f (x )=2x 2≤2;1<x <2时,f (x )=2;x ≥2时,f (x )=3.因此f (x )的最大值是3.答案:3[A 级 基础达标]1.若y =-2x,x ∈[-4,-1],则函数y 的最大值为________. 解析:函数y =-2x 在[-4,-1]上是单调增函数,故y max =-2-1=2. 答案:22.函数y =(a -1)x 在[1,3]上的最大值是2,则a =________.解析:若a >1,当x =3时,y max =2,∴(a -1)×3=2,a =53. 若a <1,当x =1时y max =2,∴(a -1)×1=2,a =3,与a <1矛盾,故舍去.因此满足条件的a =53. 答案:533.定义域为R 的函数y =f (x )的最大值为M ,最小值为N ,则函数y =f (2x )+3的最大值为________,最小值为________.解析:y =f (2x )的最大值为M ,最小值为N ,故y =f (2x )+3的最大值为M +3,最小值为N +3.答案:M +3 N +34.已知函数f (x )=-x 2+4x +a ,x ∈[0,1],若f (x )有最小值-2,则f (x )的最大值为________.解析:f (x )=-(x 2-4x +4)+a +4=-(x -2)2+4+a .∴函数f (x )图象的对称轴为x =2,∴f (x )在[0,1]上单调递增.又∵f (x )m i n =-2,∴f (0)=-2,即a =-2.∴f (x )max =f (1)=-1+4-2=1.答案:15.函数f (x )=-2x 2+mx +1,当x ∈[-2,+∞)时是减函数,则m 的取值范围是________.解析:由题意函数f (x )的单调减区间为[m 4,+∞).故m 4≤-2,得m ≤-8. 答案:(-∞,-8]6.函数y =-x 2-4x +1在区间[a ,b](b >a >-2)上的最大值为4,最小值为-4,求a 与b的值.解: ∵y =-(x +2)2+5,∴函数图象对称轴是x =-2.故在[-2,+∞)上是减函数.又∵b>a >-2,∴y =-x 2-4x +1在[a ,b]上单调递减.∴f (a )=4,f (b)=-4.由f (a )=4,得-a 2-4a +1=4,∴a 2+4a +3=0,即(a +1)(a +3)=0.∴a =-1或a =-3(舍去),∴a =-1.由f (b)=-4,得-b 2-4b +1=-4,∴b =1或b =-5(舍),∴b =1.7.求函数f (x )=x 2-2ax +2在区间[-1,1]上的最小值.解:函数f (x )的对称轴为x =a ,且函数图象开口向上,如图所示:当a >1时,f (x )在[-1,1]上单调递减,故f (x )m i n =f (1)=3-2a ;当-1≤a ≤1时,f (x )在[-1,1]上先减后增,故f (x )m i n =f (a )=2-a 2;当a <-1时,f (x )在[-1,1]上单调递增,故f (x )m i n =f (-1)=3+2a .综上可知,f (x )m i n =⎩⎪⎨⎪⎧3-2a (a >1)2-a 2(-1≤a ≤1).3+2a (a <-1)[B 级 能力提升]8.如果函数f (x )=x 2+b x +c 对任意实数x ,都有f (2+x )=f (2-x ),则f (1),f (2),f (4)的大小关系为________.解析:由题意知,函数以x =2为对称轴,f (1)=f (3),且在(2,+∞)上单调递增,故f (2)<f (1)<f (4).答案:f (2)<f (1)<f (4)9.函数f (x )=|x -1|+|2-x |的最小值为________.解析:法一:f (x )=|x -1|+|2-x |=⎩⎪⎨⎪⎧2x -3, x >2,1, 1≤x ≤2,3-2x , x <1,作出函数图象(如图)易得f (x )最小值为1.法二:在数轴上,设实数1,2,x 分别对应点A ,B ,P ,则|x -1|+|2-x |=A P +BP ,结合图象易得A P +BP≥A B =1,当P 在A ,B 之间时取等号.答案:110.已知函数f (x )=x 2+2ax +5,x ∈[-5,5].(1)当a =-1时,求函数f (x )的最小值和最大值;(2)求实数a 的取值范围,使y =f (x )在区间[-5,5]上是单调函数.解:(1)当a =-1时,f (x )=x 2-2x +5=(x -1)2+4.∴当x =1时,y m i n =4;当x =-5时,y max =40.(2)f (x )=(x +a )2+5-a 2.由条件,得-a ≤-5或-a ≥5,∴a ≤-5或a ≥5.∴a 的取值范围是(-∞,-5]∪[5,+∞).11.(创新题)已知函数f (x )=x 2+2ax +1在区间[-1,2]上的最大值为4,求a 的值.解:f (x )=x 2+2ax +1=(x +a )2+1-a 2,区间[-1,2]的中点为12,对称轴为直线x =-a ,结合二次函数的图象(图略)知: 当-a ≥12,即a ≤-12时,f (x )max =f (-1)=1-2a +1=4,∴a =-1≤-12; 当-a <12,即a >-12时,f (x )max =f (2)=4+4a +1=4,∴a =-14>-12. 综上所述,a =-1或a =-14.27964 6D3C 洼+o@26709 6855 桕36978 9072 遲.e25454 636E 据21435 53BB 去d23583 5C1F 尟'26793 68A9 梩。
1.设函数f (x )=log a (x +b )(a >0且a ≠1)的图象经过两点A (-1,0)、B (0,1),则2a +b 的值是________.解析:把点A (-1,0),B (0,1)分别代入f (x )=log a (x +b ),得0=log a (b -1)与1=log a b ,∴a =2,b =2,∴a +b =4,2a +b =24=16.答案:162.函数y =log 12(x 2-6x +17)的最大值是________.解析:y =log 12(x 2-6x +17)=log 12[(x -3)2+8],因为(x -3)2+8≥8,所以y =log 12[(x -3)2+8]≤log 128=-3.答案:-33.当a >0且a ≠1时,函数f (x )=log a (x -2)-3必过定点________.解析:由log a 1=0,知f (3)=log a (3-2)-3=-3.答案:(3,-3)4.函数y =log 23(1-x )的单调递增区间是________.解析:函数的定义域是(-∞,1),设y =log 23u ,u =1-x ,由于函数y =log 23u 是减函数,函数u =1-x 是减函数,则函数y =log 23(1-x )的单调递增区间是(-∞,1).答案:(-∞,1)5.函数f (x )=2x -log 12(x -1),x ∈(1,3]的值域是________.解析:u 1=log 12(x -1)在(1,3]上为减函数,u 2=-log 12(x -1)在(1,3]上为增函数,又u 3=2x 在(1,3]上也为增函数.∴f (x )=u 2+u 3=2x -log 12(x -1)在(1,3]上为增函数.故f (x )的值域为(-∞,7].答案:(-∞,7][A 级 基础达标]1.设log a 34,则实数a 的取值范围是________. 解析:当a >1时,log a 34<0<1,满足条件;当0<a <1时,log a 34<1=log a a ,得0<a <34.故a >1或0<a <34. 答案:(0,34)∪(1,+∞) 2.当a >0且a ≠1时,已知函数y =log a x +1的图象必过定点M ,则M 的坐标是________. 解析:函数y =log a x +1的图象由函数y =log a x 的图象沿y 轴的正方向平移一个单位得到,而函数y =log a x 的图象过定点(1,0),所以M 的坐标是(1,1).答案:(1,1)3.(1)函数y =log 3x 与y =log 13x 的图象关于________对称;(2)函数y =log 3x 与y =log 3(-x )的图象关于________对称;(3)函数y =log 3x 与y =-log 3(-x )的图象关于________对称.解析:对于任何函数y =f (x ),其图象与y =-f (x )的图象关于x 轴对称,与y =f (-x )的图象关于y 轴对称,与y =-f (-x )的图象关于原点对称.答案:(1)x 轴 (2)y 轴 (3)原点4.函数f (x )=3-log 12x (x ≥2)的值域是________.解析:f (x )=3-log 12x 在区间[2,+∞)上为增函数,或者先将f (x )变形为f (x )=3+log 2x .答案:[4,+∞)5.已知函数y =log a (2-ax )在[0,1]上是减函数,则实数a 的取值范围是________. 解析:令u =2-ax ,y =log a u ,因为a >0,所以u =2-ax 递减,又y 关于x 递减,所以y 关于u 递增,所以a >1,又u =2-ax 在x ∈[0,1]上恒大于0,所以2-a >0,即a <2,综上得1<a <2.答案:(1,2)6.求下列函数的值域:(1)y =log 2(2x +1);(2)y =log 0.2(x 2-1); (3)y =log 12(x 2-2x +3).解:(1)值域为R ;(2)值域为R ;(3)∵x 2-2x +3=(x -1)2+2,∴2≤(x -1)2+2,即log 12(x 2-2x +3)≤-1,值域为(-∞,-1].7.已知函数f (x )=log a (x +1)(a >0,a ≠1)的定义域和值域都是[0,1],求实数a 的值. 解:(1)若0<a <1,则f (x )=log a (x +1)在区间[0,1]上为减函数,令⎩⎪⎨⎪⎧f (0)=1,f (1)=0,得⎩⎪⎨⎪⎧log a 1=1,log a 2=0,无解. (2)若a >1,则f (x )=log a (x +1)在区间[0,1]上为增函数,令⎩⎪⎨⎪⎧f (0)=0,f (1)=1,得⎩⎪⎨⎪⎧log a 1=0,log a 2=1,故a =2,符合题意. 综合(1)、(2)知,a =2.[B 级 能力提升]8.设f (x )=lg(21-x+a )是奇函数,则使f (x )<0的x 的取值范围是________. 解析:由f (0)=0,得a =-1,∴f (x )=lg 1+x 1-x<0,得 ⎩⎪⎨⎪⎧1+x 1-x >0,1+x 1-x<1,解得-1<x <0. 答案:(-1,0)9.已知f (x )=|log a x |(0<a <1),则f (14)________f (2).(填大小关系) 解析:因为0<a <1,所以f (2)=|log a 2|=-log a 2=log a 12,又f (14)=log a 14,f (x )在(0,1)上递减,而0<14<12<1,所以f (14)>f (12),即f (14)>f (2). 答案:>10.已知关于x 的方程(12)x =11-lg a有正根,求实数a 的取值范围. 解:法一:设x 0为方程的正根,则0<(12)x 0<1,即0<11-lg a,得lg a <0,故0<a <1. 法二:由(12)x =11-lg a, 可知x =log 2(1-lg a ).令log 2(1-lg a )>0,得1-lg a >1,故lg a <0,得0<a <1.11.(创新题)设函数f (x )=lg(1-x ),g(x )=lg(1+x ),试在f (x )和g(x )的公共定义域内比较|f (x )|与|g(x )|的大小.解:f (x )和g(x )的公共定义域是(-1,1).(1)当-1<x <0时,|f (x )|-|g(x )|=lg(1-x )+lg(1+x )=lg(1-x 2)<0,即|f (x )|<|g(x )|.(2)当x =0时,|f (x )|=|g(x )|.(3)当0<x <1时,|f (x )|-|g(x )|=-lg(1-x )-lg(1+x )=-lg(1-x 2)>0,即|f (x )|>|g(x )|. 综合(1)、(2)、(3)知,当-1<x <0时,|f (x )|<|g(x )|;当x =0时,|f (x )|=|g(x )|;当0<x <1时,|f (x )|>|g(x )|.。
1.对于定义域是R 的任意奇函数f (x ),下列结论正确的有________.(填序号)①f (x )-f (-x )>0; ②f (x )-f (-x )≤0;③f (x )·f (-x )≤0; ④f (x )·f (-x )>0.解析:①②显然不正确.对任意奇函数f (x ),有f (-x )=-f (x ).∴f (x )·f (-x )=-[f (x )]2≤0.故③正确,④不正确.答案:③2.设f (x )是R 上的任意函数,则下列叙述正确的有______.(填序号)①f (x )f (-x )是奇函数; ②f (x )|f (-x )|是奇函数;③f (x )-f (-x )是奇函数; ④f (x )+f (-x )是偶函数.解析:用奇偶性定义判断.对于①,设g(x )=f (x )f (-x ),g(-x )=f (-x )f (x )=g(x ),∴f (-x )f (x )是偶函数.对于②,设g(x )=f (x )|f (-x )|,g(-x )=f (-x )|f (x )|≠g(x ),g(-x )≠-g(x ),∴f (x )|f (-x )|是非奇非偶函数.对于③,设g(x )=f (x )-f (-x ),g(-x )=f (-x )-f (x )=-[f (x )-f (-x )]=-g(x ),∴f (x )-f (-x )是奇函数.对于④,设g(x )=f (x )+f (-x ),g(-x )=f (-x )+f (x )=g(x ),∴f (x )+f (-x )是偶函数.答案:③④3.若函数f (x )=(x +1)(x -a )为偶函数,则a 等于________.解析:利用定义求值.∵f (x )=(x +1)(x -a )为偶函数,∴f (-x )=f (x ).即(-x +1)(-x -a )=(x +1)(x -a ),∴x ·(a -1)=x ·(1-a ),故1-a =0,∴a =1.答案:14.设函数f (x )=ax 5+b x 3,且f (2)=3.则f (-2)=________.解析:∵f (x )为奇函数,∴f (-2)=-f (2)=-3.答案:-35.下列4个判断中,正确的是________.(填序号)①f (x )=1既是奇函数又是偶函数;②f (x )=x 2-3x x -3是奇函数; ③f (x )=x 2-2x +1既不是奇函数也不是偶函数.解析:①由f (x )=1的图象知它不是奇函数;②∵f (x )的定义域为{x |x ≠3},∴f (x )不是奇函数;③∵x ∈R ,又有f (-x )≠f (x ),f (-x )≠-f (x ),∴f (x )既不是奇函数也不是偶函数.答案:③[A 级 基础达标] 1.函数f (x )=x 3+x +a (x ∈R)为奇函数,则f (0)=________.解析:对奇函数而言,若在x =0处有定义,则有f (-0)=-f (0),故f (0)=0.答案:02.奇函数y =f (x )在区间[-3,3]上的最大值为5,则其最小值为________.解析:由对称性可得最大值点与最小值点关于原点对称,故最小值为-5.答案:-53.函数f (x )=x -1+1-x 的奇偶性情况为________.解析:f (x )的定义域为{x |x =1},定义域不关于原点对称,故f (x )为非奇非偶函数. 答案:非奇非偶函数4.定义域为R 的函数f (x )是奇函数,若f (x )在(0,+∞)上是减函数,那么f (x )在(-∞,0)上为________函数.(填“增”或“减”)解析:结合图象,根据对称性可得f (x )在(-∞,0)上是减函数.答案:减5.若函数f (x )=(k -2)x 2+(k -1)x +2是偶函数,则f (x )的单调递增区间为________.解析:∵f (-x )=(k -2)x 2+(k -1)(-x )+2=f (x )=(k -2)x 2+(k -1)x +2,∴k -1=0,即k =1,∴f (x )=-x 2+2.因此,f (x )的单调递增区间是(-∞,0].答案:(-∞,0]6.判断下列函数的奇偶性:(1)f (x )=3,x ∈R ;(2)f (x )=5x 4-4x 2+7,x ∈[-3,3];(3)f (x )=|2x -1|-|2x +1|;(4)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2,x >0,0, x =0,x 2-1,x <0.解:(1)f (x )的定义域为R ,f (-x )=3=f (x ),∴f (x )是偶函数.(2)∵x ∈[-3,3],f (-x )=5(-x )4-4(-x )2+7=5x 4-4x 2+7=f (x ),∴f (x )是偶函数.(3)f (-x )=|-2x -1|-|-2x +1|=-(|2x -1|-|2x +1|)=-f (x ),∴f (x )是奇函数.(4)当x >0时,f (x )=1-x 2,此时-x <0,∴f (-x )=x 2-1,∴f (-x )=-f (x );当x <0时,f (x )=x 2-1,此时-x >0,f (-x )=1-(-x )2=1-x 2,∴f (-x )=-f (x ); 当x =0时,f (-0)=-f (0)=0.综上,对x ∈R ,总有f (-x )=-f (x ),∴f (x )为R 上的奇函数.7.设f (x )是奇函数,且在区间(0,+∞)上是增函数,又f (-2)=0,求不等式f (x -1)<0的解集.解:法一:∵f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x ),∴f (2)=-f (-2)=0,且f (x )在(-∞,0),(0,+∞)上是增函数.由f (x -1)<0,可得x -1<-2或0<x -1<2,解得x <-1或1<x <3.所求不等式的解集为{x |x <-1或1<x <3}.法二:结合题意及奇函数的性质画出草图如右,从而可知,x -1<-2或0<x -1<2,解得x <-1或1<x <3.故所求不等式的解集为{x |x <-1或1<x <3}.[B 级 能力提升]8.若f (x )是偶函数,其定义域为R ,且在(-∞,0]上是增函数,则f (-34)________f (m 2-m +1).(填大小关系)解析:m 2-m +1=(m -12)2+34≥34,又因为f (x )是偶函数,且在(-∞,0]上是增函数,则f (x )在[0,+∞)上是减函数,所以f (-34)=f (34)≥f (m 2-m +1). 答案:≥9.若奇函数y =f (x )(x ∈R 且x ≠0),当x ∈(0,+∞)时,f (x )=x -1,并且f (x -1)<0,则x 的取值范围为________.解析:当x <0时,-x >0,f (-x )=-x -1.而f (x )是奇函数,故f (x )=-f (-x )=x +1.从而f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -1, x >0,x +1, x <0. 当x -1>0时,f (x -1)=(x -1)-1<0,故1<x <2;当x -1<0时,f (x -1)=(x -1)+1<0,故x <0.综上,x 的取值范围是(-∞,0)∪(1,2).答案:(-∞,0)∪(1,2)10.已知f (x )=ax 2+1b x +c(a ,b ,c ∈Z)是奇函数,且f (1)=2,f (2)<3. (1)求a ,b ,c 的值;(2)当x ∈(0,+∞)时,讨论函数f (x )的单调性.解:(1)由f (-x )+f (x )=ax 2+1-b x +c +ax 2+1b x +c=0, 得-2a c x 2-2c b 2x 2-c 2=0,∴c =0,即f (x )=ax 2+1b x. 由⎩⎪⎨⎪⎧f (1)=2f (2)<3⇒⎩⎨⎧a +1b =24a +12b <3⇒⎩⎨⎧a -2a +1<0,b =a +12. ∵a ∈Z ,b ∈Z ,∴a =1,b =1,故a =1,b =1,c =0.(2)由(1),得f (x )=x 2+1x,定义域为{x |x ≠0}, 任取x 1,x 2∈(0,+∞),设x 1<x 2,f (x 1)-f (x 2)=x 21+1x 1-x 22+1x 2, =(x 1+1x 1)-(x 2+1x 2) =(x 1-x 2)+(1x 1-1x 2)=(x 1-x 2)(1-1x 1x 2) =(x 1-x 2)·x 1x 2-1x 1x 2. 当0<x 1<x 2≤1时,x 1-x 2<0,0<x 1x 2<1,∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2),故函数f (x )在(0,1]上是减函数;当x 2>x 1≥1时,x 1-x 2<0,x 1x 2>1,∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),故函数f (x )在[1,+∞)上是增函数.综上f (x )在(0,1]上是减函数,在[1,+∞)上是增函数.11.(创新题)已知函数f (x )是定义在R 上的不恒为零的函数,且对于任意的a ,b ∈R 都满足f (a b)=af (b)+b f (a ).(1)求f (0),f (1)的值;(2)判断f (x )的奇偶性.解:(1)令a =b =0,f (0)=0+0=0;令a =b =1,f (1)=f (1)+f (1),∴f (1)=0.(2)f (x )是奇函数.因为f (-x )=f ((-1)·x )=-f (x )+xf (-1),而0=f (1)=f ((-1)×(-1))=-f (-1)-f (-1),∴f (-1)=0,∴f (-x )=-f (x )+0=-f (x ),即f (x )为奇函数.。
苏教版数学必修2电子题库第1章1.2.4第二课时知能演练轻松闯关1.下列命题中,是真命题的为________(填序号).①二面角的大小范围是大于0°且小于90°;②一个二面角的平面角可以不相等;③二面角的平面角的顶点可以不在棱上;④二面角的棱和二面角的平面角所在的平面垂直.解析:二面角的大小范围是[0°,180°],故①不正确;一个二面角的平面角可以有许多个,由等角定理,这些平面角必相等,故②为假命题;由二面角的平面角的定义可知③不正确;由线面垂直的判定定理可知④正确.答案:④2.过直二面角α-l-β的面α内的一点P作l的垂线a,给出以下四个命题:①a⊥β;②垂线a是惟一的;③垂线a有无数条,且它们共面;④垂线a有无数条,且它们都不与β垂直.其中正确的命题为________.(写出所有正确的命题序号)解析:条件只说明a上有一点P在α内,所以垂线a可以在α内,也可以不在α内.答案:③3.下列说法中正确的是________(填序号).①若平面α和平面β分别过两条互相垂直的直线,则α⊥β;②若平面α内的一条直线垂直于平面β内的两条平行直线,则α⊥β;③若平面α内的一条直线垂直于平面β内的两条相交直线,则α⊥β;④若平面α内的一条直线垂直于平面β内的无数条直线,则α⊥β.解析:本题考查的是对垂直关系的定义的理解,同学们要走出“无数”的误区,如④中,可举反例如两平面相交、平行等.答案:③4.锐二面角α-l-β,直线AB⊂α,AB与l所成的角为45°,AB与平面β成30°角,则二面角α-l-β的大小为________.解析:如图,作AO ⊥l 于O ,作AC ⊥β于C ,连结BC ,OC .∴在Rt △AOB 中,设AB =1,则AO =22,∵在Rt △ACB 中,∠ABC =30°,∴AC =12AB =12,∴在Rt △ACO 中,sin ∠AOC =AC AO =1222=22,∴∠AOC =45°.答案:45°5.如图,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________.解析:在翻折后的图形中,∠BDC为二面角B-AD-C的平面角,即∠BDC=60°,AD⊥平面BDC.过D作DE⊥BC于E,连结AE,则E为BC的中点,且AE⊥BC,所以AE即为点A到BC的距离.易知,AD=32a,△BCD是边长为a2的等边三角形,所以DE=34a,AE=AD2+DE2=154a.答案:154a[A级基础达标]1.自正方形ABCD的顶点A作PA⊥平面ABCD,若AB=PA,则平面PAB和平面PAD所成二面角大小是________.解析:画出图形,∠BAD即为所求二面角的平面角.∵∠BAD=90°,∴所求二面角为90°.答案:90°2.用a,b,c表示三条不同的直线,γ表示平面,给出下列说法:①若a∥b,b∥c,则a∥c;②若a⊥b,b⊥c,则a⊥c;③若a∥γ,b∥γ,则a∥b;④若a⊥γ,b⊥γ,则a∥b.其中正确说法的序号为________.解析:由平行公理可知①正确;②不正确,若三条直线在同一平面内,则a∥c;③不正确,a 与b有可能平行,也有可能异面或相交;由线面垂直的性质可知④正确.答案:①④3.已知PA⊥矩形ABCD所在平面(如图),则图中互相垂直的平面有________对.解析:面PAD⊥面ABCD,面PAB⊥面ABCD,面PAB⊥面PBC,面PDC⊥面PAD,面PAD⊥面PAB. 答案:54.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________(填序号).①AB∥m;②AC⊥m;③AB∥β;④AC⊥β.解析:如图所示:AB∥l∥m;AC⊥l,m∥l⇒AC⊥m;AB∥l⇒AB∥β.答案:④5.将正方形ABCD沿对角线BD折成直二面角A-BD-C,有如下四个结论:①AC⊥BD;②△ACD是等边三角形;③AB与平面BCD成60°的角;④AB与CD所成的角为60°.其中正确结论的序号是________.(写出所有你认为正确的结论的序号)解析:如图,连结对角线AC 、BD ,交于点O ,则AO ⊥BD ,CO ⊥BD . ∴BD ⊥平面OAC ,∴BD ⊥AC ,OA =OC =OD ,且两两垂直, ∴AC =CD =AD ,△ACD 是等边三角形. ∠ABO =45°为AB 与平面BCD 所成的角,取AD 、AC 的中点E 、F ,易证OE =EF =OF =12CD .△OEF 为等边三角形,∴AB 与CD 成60°角.∴①②④正确. 答案:①②④6.如图,四边形ABCD 是正方形,PB ⊥平面ABCD ,MA ⊥平面ABCD ,PB =AB =2MA . 求证:(1)平面AMD ∥面BPC ; (2)平面PMD ⊥面PBD .证明:(1)∵PB⊥平面ABCD,MA⊥平面ABCD,∴PB∥MA.∵MA⊄平面BPC,PB⊂平面BPC,∴MA∥平面PBC,同理AD∥平面PBC.又∵MA∩AD=A,∴平面AMD∥平面BPC.(2)连AC交BD于O,取PD中点N,连结ON、MN,∵MA 12PB,ON12PB,∴MA NO,∴四边形MAON为平行四边形,∴MN∥AO.∵AO⊥BD,PB⊥平面ABCD,AO⊂平面ABCD.∴AO⊥PB,∴AO⊥平面PBD,∴MN⊥平面PBD.又∵MN⊂平面PMD,∴平面PMD⊥平面PBD.7.如图,已知平面α∩平面β=AB,平面γ⊥β,γ∩β=CD,CD⊥AB.求证:γ⊥α.证明:在平面γ内作直线MN⊥CD,N为垂足(图略).∵平面γ⊥平面β,则MN⊥β,而AB⊂β,∴AB⊥MN.由已知AB⊥CD,且CD∩MN=N,∴AB⊥平面γ,又AB⊂平面α,∴α⊥γ.[B级能力提升]8.已知E是正方形ABCD的边BC的中点,沿BD将△ABD折起,使之成为直二面角,则∠AEB =________.//////解析:在折起后的空间图形中,过A作AO⊥BD于O,则O为BD的中点,由折起后的图形是直二面角,可得AO⊥平面BCD,∴BC⊥AO.连结OE,则OE∥CD,∴BC⊥OE,故BC⊥平面AOE,从而∠AEB=90°.答案:90°9.(2010·高考四川卷)如图,二面角αlβ的大小是60°,线段AB⊂α,B∈l,AB与l 所成的角为30°,则AB与平面β所成的角的正弦值是________.解析:如图,过点A作AC⊥l,垂足为C,AD⊥β,垂足为D,连结CD、BD.由题意知∠ACD=60°,∠ABC=30°,∠ABD即为AB与平面β所成的角.设AC=a,则AB=2a,AD=32a,∴sin∠ABD=32a2a=34.答案:3 410.在如图所示的几何体中,四边形ABCD是正方形,MA⊥平面ABCD,PD∥MA,E、G、F分别为MB、PB、PC的中点.求证:平面EFG⊥平面PDC.证明:因为MA⊥平面ABCD,PD∥MA,所以PD⊥平面ABCD.又BC⊂平面ABCD,所以BC⊥DC.又PD∩DC=D,所以PD⊥BC.因为四边形ABCD为正方形,所以BC⊥DC.又PD∩DC=D,所以BC⊥平面PCD.在△PBC中,因为G、F分别为PB、PC的中点,所以GF∥BC,所以GF⊥平面PDC.又GF⊂平面EFG,所以平面EFG⊥平面PDC.11.(创新题)已知四面体ABCD的棱长都相等,E,F,G,H分别是AB,AC,AD以及BC的中点.求证:面EHG⊥面FHG.证明:法一:如图,取CD中点M,连结HM,MG,则四边形MHEG为一菱形.连结EM交HG于O,连结FO.在△FHG中,O为HG中点,且FH=FG,∴FO⊥HG.同理可证FO ⊥EM ,∴FO ⊥面EHMG . 又FO ⊂面FGH ,∴面EHG ⊥面FHG . 法二:取HG 中点O ,连结FO ,EO , 则易证FO ⊥HG ,EO ⊥HG .∴∠EOF 为二面角E -HG -F 的平面角. 设四面体ABCD 的棱长为1,则EF =12,EO =FO =12HG =24,在△EFO 中,EO 2+FO 2=18+18=14=EF 2,∴∠EOF =90°,∴面EHG ⊥面FHG .。
苏教版数学必修1电子题库 第2章2.1.3第一课时知能演练轻松闯关1.函数f (x )=2x 2-mx +3,当x ∈[2,+∞)时是增函数,当x ∈(-∞,2]时是减函数,则f (1)=________.解析:f (x )=2(x -m 4)2+3-m 28,由题意m 4=2,∴m =8.∴f (1)=2×12-8×1+3=-3. 答案:-32.已知函数y =|x |在[a ,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围是________. 解析:画出函数y =|x |的图象(图略),可知函数的单调增区间为[0,+∞),∴a ≥0. 答案:[0,+∞)3.函数y =⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≥0x 2,x <0的单调递增区间为________;单调递减区间为________. 解析:当x ≥0时,y =x 为增函数;当x <0时,y =x 2为减函数.答案:[0,+∞) (-∞,0)4.(2012·郑州高一检测)已知函数y =f (n )(n ∈N *)的函数值全为整数且该函数是一个单调增函数,若f (4)=0,f (1)=-4,则f (2)可能取的值是________.解析:由于函数y =f (n )(n ∈N *)是一个单调增函数且f (4)=0,f (1)=-4,所以-4<f (2)<f (3)<0,故f (2)可能取的值为-3或-2.答案:-3或-25.若f (x )在R 上是增函数且f (x 1)>f (x 2),则x 1、x 2的大小关系为________. 解析:由增函数的定义知,若f (x 1)>f (x 2),则x 1>x 2.答案:x 1>x 2[A 级 基础达标]1.函数y =-2x的单调递增区间为________. 解析:由函数y =-2x的图象可知增区间为(-∞,0),(0,+∞). 答案:(-∞,0),(0,+∞)2.下列函数中,满足“对任意x 1,x 2∈(0,+∞),都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0”的是________(填序号).①f (x )=2x ; ②f (x )=-3x +1;③f (x )=x 2+4x +3; ④f (x )=x +1x. 解析:由题意f (x )在(0,+∞)上为增函数,函数f (x )=2x及f (x )=-3x +1在(0,+∞)上都为减函数,函数f (x )=x +1x在(0,1)上递减,在(1,+∞)上递增,函数f (x )=x 2+4x +3在(-∞,-2)上递减,在(-2,+∞)上递增,故在(0,+∞)上也为增函数.满足条件的只有③.答案:③3.若函数f (x )=k -x x在(-∞,0)上是减函数,则k 的取值范围是________. 解析:f (x )=k x -1与函数y =k x 有相同的单调性,∴只要转化为函数y =k x在(-∞,0)上是减函数即可.答案:k>04.右图为y =f (x )的图象,则它的单调递减区间是________.答案:(-2,1),(3,+∞)5.设函数y =f (x )为R 上的减函数,且f (-2)=0,则不等式f (x -1)>0的解集是________. 解析:f (x -1)>0即f (x -1)>f (-2),由函数单调性知x -1<-2,故x <-1.答案:(-∞,-1)6.求证:函数f (x )=-32x-1在区间(-∞,0)上是单调增函数. 证明:任取区间(-∞,0)上的两个值x 1,x 2,设x 1<x 2,则x 1-x 2<0,x 1x 2>0,因为f (x 1)-f (x 2)=-32x 1-1-(-32x 2-1) =32×1x 2-1x 1=32×x 1-x 2x 1x 2<0, 所以f (x 1)<f (x 2),故函数f (x )=-32x-1在区间(-∞,0)上是单调增函数. 7.判断函数f (x )=x 2-1x在区间(0,+∞)上的单调性,并用定义证明你的结论. 解:函数f (x )=x 2-1x在区间(0,+∞)上是增函数. 证明如下:设0<x 1<x 2,f (x 2)-f (x 1)=(x 22-x 21)+(1x 1-1x 2) =(x 2-x 1)(x 2+x 1)+x 2-x 1x 1x 2 =(x 2-x 1)(x 2+x 1+1x 1x 2).∵0<x 1<x 2,∴x 2-x 1>0,x 2+x 1+1x 1x 2>0,∴f (x 2)-f (x 1)>0, ∴f (x 1)<f (x 2),即函数y =f (x )=x 2-1x在区间(0,+∞)上是增函数. [B 级 能力提升]8.若函数f (x )是定义在R 上的增函数,当a +b>0时给出下列四个关系:①f (a )+f (b)<f (-a )+f (-b);②f (a )+f (b)>f (-a )+f (-b);③f (a )+f (-a )>f (b)+f (-b);④f (a )+f (-a )<f (b)+f (-b).其中正确的关系序号为________.解析:∵a +b>0,即a >-b ,b>-a ,又∵f (x )是R 上的增函数,∴f (a )>f (-b),f (b)>f (-a ).∴f (a )+f (b)>f (-a )+f (-b).答案:②9.已知函数f (x )=ax +1x +2在区间(-2,+∞)上为增函数,则a 的取值范围为________. 解析:f (x )=ax +1x +2=a (x +2)+1-2a x +2=a +1-2a x +2. ∵f (x )在(-2,+∞)上是增函数,∴1-2a <0,即a >12. 答案:a >1210.已知f (x )是定义在[-1,1]上的增函数,且f (x -1)<f (2x -1),求x 的取值范围.解:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x -1≤1,-1≤2x -1≤1,x -1<2x -1.即⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤2,0≤x ≤1,x >0,∴0<x ≤1,∴x 的取值范围是(0,1].11.(创新题)设函数f (x )=x +a x +b(a >b>0),求f (x )的单调区间,并说明f (x )在其单调区间上的单调性.解:f (x )的定义域为{x |x <-b 或x >-b}.设x 1,x 2∈(-∞,-b),且x 1<x 2.f (x 1)-f (x 2)=x 1+a x 1+b -x 2+a x 2+b=(x 1+a )(x 2+b )-(x 2+a )(x 1+b )(x 1+b )(x 2+b )=(b -a )(x 1-x 2)(x 1+b )(x 2+b ). ∵a >b>0,∴b -a <0,又x 1<x 2,∴x 1-x 2<0,故(b -a )(x 1-x 2)>0.又∵x 1+b<0,x 2+b<0,∴(x 1+b)(x 2+b)>0,∴f (x 1)-f (x 2)>0.即y =f (x )在(-∞,-b)上为减函数.同理可得f (x )在(-b ,+∞)上也是减函数.因此,f (x )的单调减区间为(-∞,-b)和(-b ,+∞).。
1.如果不在平面α内的一条直线l与平面α的一条垂线垂直,那么直线l与平面α的位置关系为________.解析:设平面α的垂线为a,过a上一点作l′∥l,设l′与a所确定的平面交α于b,则a⊥b,而a⊥l′,∴l′∥b,∴l∥b,即可得l∥α.答案:平行2.下列说法:①平面的斜线与平面所成的角的取值范围是(0°,90°);②直线与平面所成的角的取值范围是(0°,90°];③若两条直线与一个平面所成的角相等,则这两条直线互相平行;④若两条直线互相平行,则这两条直线与一个平面所成的角相等.其中正确的是________(填序号).解析:②应为[0°,90°];③中这两条直线可能平行,也可能相交或异面.答案:①④3.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,它的六个面中与棱AA1垂直的有________个.解析:面A1B1C1D1与面ABCD都与棱AA1垂直.答案:24.下列说法中正确的个数是________.①如果一条直线和一个平面内的所有直线都垂直,则这条直线和这个平面垂直;②如果一条直线和一个平面垂直,则这条直线和这个平面内的所有直线都垂直;③如果一条直线和一个平面内的两条直线垂直,那么这条直线和这个平面垂直;解析:①②正确,③中缺少两条“相交”直线这一条件.答案:25.若点A∉平面α,点B∈α,AB=6,AB与α所成的角为45°,则A到α的距离为________.解析:如图,过A作AH⊥平面α于H,连结BH,则∠ABH=45°.在Rt△ABH中,AH=AB sin45°=3 2.答案:3 2[A级基础达标]1.已知直线a和平面α、β,α∩β=l,a⊄α,a⊄β,a在α,β内的射影分别为b和c,则b和c的位置关系是________.解析:当直线a∥平面α,直线a∥平面β时,a∥b且a∥c,则b∥c;当直线a∩平面α=A,直线a∩平面β=B.且AB与l不垂直时,b与c异面;当a∩l=O时,b与c相交于O.∴b 和c的位置关系是相交、平行或异面.答案:相交,平行或异面2.垂直于梯形两腰的直线与梯形两底所在的平面的位置关系是________.解析:梯形的两腰所在的直线是相交的直线,故直线垂直于梯形所在平面内的两条相交直线,所以直线与平面垂直.答案:垂直3.如图,边长为22的正方形ABCD在α上的射影为EFCD,且AB到α的距离为2,则AD 与α所成的角为________.解析:在Rt△AED中,AE=2,AD=22,∴∠ADE=30°.答案:30°4.在下列四个正方体中,能得出AB⊥CD的有________.(填序号)解析:在①中,设面BCD上的另一个顶点为A1,连结BA1,易得CD⊥BA1,CD⊥AA1,即CD⊥平面ABA1,∴CD⊥AB.答案:①5.如图,P A⊥面ABC,在△ABC中,BC⊥AC,则图中直角三角形的个数为________.解析:∵P A⊥面ABC,∴P A⊥AB,P A⊥AC,∴△P AB,△P AC为直角三角形.∵BC⊥AC,∴△ABC为直角三角形.∵BC⊥AC,BC⊥P A,P A∩AC=A,∴BC⊥平面P AC.∵PC⊂平面P AC,∴BC⊥PC.∴△PBC也为直角三角形.答案:46.如图,已知P是菱形ABCD所在平面外一点,且P A=PC.求证:AC⊥平面PBD.证明:设AC∩BD=O,连结PO(图略).∵P A=PC,∴AC⊥PO.又ABCD为菱形,∴AC⊥BD.而PO∩BD=O,PO,BD⊂平面PBD,∴AC⊥平面PBD.7.已知在四面体ABCD中,AB⊥CD,AC⊥BD,求证:AD⊥BC.证明:如图,过A 作AO ⊥平面BCD 于O ,则AO ⊥CD .连结OB ,OC ,∵AB ⊥CD ,AO ∩AB =A ,∴CD ⊥平面AOB ,∴BO ⊥CD .同理得CO ⊥BD ,∴O 是△BCD 的垂心.连结DO 并延长交BC 于M ,则DM ⊥BC ,而AO ⊥BC ,AO ∩DM =O ,∴BC ⊥平面AOD ,∴BC ⊥AD .[B 级 能力提升]8.如图所示,已知在矩形ABCD 中,AB =1,BC =a ,P A ⊥平面ABCD ,若在BC 上只有一个点Q 满足PQ ⊥QD ,则a 的值等于________.解析:∵P A ⊥平面ABCD ,∴P A ⊥QD ,又PQ ⊥QD ,PQ ∩P A =P ,∴QD ⊥平面APQ ,∴AQ ⊥QD .即Q 在以AD 为直径的圆上,当半圆与BC 相切时,点Q 只有一个.故BC =2AB =2,即a =2.答案:29.正△ABC 边长为a ,沿高AD 把△ABC 折起,使∠BDC =90°,则B 到AC 的距离为________. 解析:如图,作DH ⊥AC 于H ,连结BH .∵BD ⊥AD ,BD ⊥DC ,AD ∩DC =D ,∴BD ⊥平面ACD .从而BD ⊥DH ,∴DH 为BH 在平面ADC 内的射影,∴BH ⊥AC ,又正△ABC 边长为a ,∴DH =34a , ∴BH =BD 2+DH 2=74a . 答案:74a10.如图,已知α∩β=l,EA⊥α,垂足为A,EB⊥β,垂足为B,a⊂β,a⊥AB.求证:a∥l. 证明:∵EA⊥α,l⊂α,∴EA⊥l.同理EB⊥l.∵EA∩EB=E,∴l⊥平面EAB.∵EB⊥β,a⊂β,∴EB⊥a.又AB⊥a,AB∩EB=B,∴a⊥平面EAB.∴a∥l.11.(创新题)如图,在矩形ABCD中,已知AB=2AD,E为AB的中点,M为DE的中点,将△AED沿DE折起,使AB=AC.求证:AM⊥平面BCDE.证明:取BC中点N,连结MN,AN.∵AB=AC,∴AN⊥BC.又MN⊥BC,MN∩AN=N,∴BC⊥平面AMN,∴BC⊥AM.∵AD=AE,∴AM⊥DE.而直线BC与DE为相交直线,∴AM⊥平面BCDE.。
苏教版数学必修2电子题库 第2章2.1.4知能演练轻松闯关1.直线3x -2y -5=0和6x +y -5=0的交点坐标是________. 答案:(1,-1)2.已知直线3x +5y +m =0与直线x -y +1=0的交点在x 轴上,则m =________.解析:直线x -y +1=0与x 轴的交点为(-1,0).则(-1,0)在直线3x +5y +m =0上,∴3×(-1)+5×0+m =0,∴m =3. 答案:33.过直线x =-1和y =2的交点,且斜率为-1的直线的方程为________.解析:交点为(-1,2),所求直线的方程为y -2=-1×(x +1),即x +y -1=0. 答案:x +y -1=04.l 过直线2x -y +4=0与x -y +5=0的交点,且与直线x -2y =2平行,则直线l 的方程为________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +4=0,x -y +5=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =6.∴交点为(1,6).又∵l 与x -2y -2=0平行,∴l 的方程为y -6=12(x -1),即x -2y +11=0.答案:x -2y +11=05.若三条直线2x +3y +8=0,x -y -1=0和x +ky =0相交于一点,则实数k 的值等于________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y +8=0,x -y -1=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =-2,将点(-1,-2)代入x +ky =0中得k =-12.答案:-12[A 级 基础达标]1.若直线2x +3y -m =0和x -my +12=0的交点在y 轴上,则m 的值是________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y -m =0x -my +12=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =m 2-362m +3y =m +242m +3,令x =0,解得m =6或m =-6. 答案:6或-62.直线y +(m 2-2)x +1=0与直线y -x +m =0有公共点,则m 的取值范围是________.解析:两直线有公共点即两直线不平行,若两直线平行,则m 2-2-1=1≠1m,m =-1,故m ≠-1时,两直线有公共点. 答案:{m |m ≠-1}3.两条直线2x -my +4=0和2mx +3y -6=0的交点位于第二象限,则m 的取值范围为________.解析:联立两直线方程得方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x -my +4=0,2mx +3y -6=0,解之得⎩⎪⎨⎪⎧x =3m -63+m2,y =6+4m 3+m2.由交点位于第二象限知⎩⎪⎨⎪⎧3m -63+m 2<0,6+4m3+m2>0,解得-32<m <2.答案:-32<m <24.(2012·苏州质检)若直线ax +by -11=0与3x +4y -2=0平行,并过直线2x +3y -8=0和x -2y +3=0的交点,则a 、b 的值分别为________、________.解析:由方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y -8=0x -2y +3=0,得交点B (1,2),代入方程ax +by -11=0中有a +2b -11=0. ①又直线ax +by -11=0平行于直线3x +4y -2=0,所以-a b =-34,②11b ≠12.③ 由①②③知a =3,b =4. 答案:3 45.设两直线(m +2)x -y -2+m =0,x +y =0与x 轴构成三角形,则m 的取值范围为________. 解析:∵(m +2)x -y -2+m =0与x 轴相交,∴m ≠-2,又(m +2)x -y -2+m =0与x +y =0相交, ∴m +2≠-1,∴m ≠-3,又∵x +y =0与x 轴交点为(0,0), ∴(m +2)·0-0-2+m ≠0, ∴m ≠2,故m ≠±2,且m ≠-3. 答案:{m |m ≠±2,且m ≠-3}6.求经过直线2x +y +8=0和x +y +3=0的交点,且与直线2x +3y -10=0垂直的直线方程.解:法一:解方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x +y +8=0,x +y +3=0,得交点P (-5,2),因为直线2x +3y -10=0的斜率k =-23,所以所求直线的斜率是32.因此所求直线方程为3x -2y +19=0. 法二:设所求直线方程为3x -2y +m =0,解方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x +y +8=0,x +y +3=0,得交点P (-5,2),把点P的坐标(-5,2)代入3x -2y +m =0中,求得m =19,故所求直线方程为3x -2y +19=0. 法三:设所求直线的方程为2x +y +8+λ(x +y +3)=0,即(2+λ)x +(1+λ)y +8+3λ=0,(*).因为所求直线与直线2x +3y -10=0垂直,所以-2+λ1+λ=32,解得λ=-75,把λ=-75代入(*)式,得所求直线方程为3x -2y +19=0. 7.当实数m 为何值时,直线mx +y +2=0与直线x +my +m +1=0:(1)平行;(2)重合;(3)相交?解:m =0时,两直线互相垂直,属相交.当m ≠0时,⎩⎪⎨⎪⎧k 1=-m ,b 1=-2,⎩⎪⎨⎪⎧k 2=-1m ,b 2=-m +1m.(1)两直线平行⇔⎩⎪⎨⎪⎧-m =-1m,-2≠-m +1m .∴m =-1.(2)两直线重合⇔⎩⎪⎨⎪⎧-m =-1m,-2=-m +1m ,∴m =1.(3)两直线相交⇔m ≠1且m ≠-1.[B 级 能力提升]8.不论m 怎样变化,直线(m +2)x -(2m -1)y -(3m -4)=0恒过定点________. 解析:原方程可化为:m (x -2y -3)+(2x +y +4)=0,由⎩⎪⎨⎪⎧x -2y -3=02x +y +4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1y =-2, ∴直线恒过定点(-1,-2). 答案:(-1,-2)9.已知直线mx +4y -2=0与2x -5y +n =0互相垂直,且垂足为(1,p ),则m -n +p 的值为________.解析:由两条直线互相垂直得-m 4×25=-1,即m =10.由于点(1,p )在两条直线上,从而有⎩⎪⎨⎪⎧m +4p -2=0,2-5p +n =0. 可解得p =-2,n =-12,∴m +p -n =10-2+12=20. 答案:2010.(2012·苏北五市联考)已知 △ABC 的顶点A (5,1),AB 边上的中线CM 所在直线方程为2x -y -5=0,AC 边上的高BH 所在的直线方程为x -2y -5=0,求顶点C 的坐标. 解:(1)由题意BH 与AC 垂直,∴k BH ·k AC =12k AC =-1.∴k AC =-2,∴直线AC 的方程为2x +y -11=0.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x -y -5=02x +y -11=0,得点C 的坐标为(4,3).11.(创新题)已知三条直线l 1:4x +y -4=0,l 2:mx +y =0,l 3:2x -3my -4=0,求分别满足下列条件的m 的值:(1)使这三条直线交于同一点; (2)使这三条直线不能构成三角形.解:(1)要使三条直线交于同一点,则l 1与l 2不平行,所以m ≠4.由⎩⎪⎨⎪⎧4x +y -4=0,mx +y =0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =44-m ,y =-4m4-m,即l 1与l 2的交点为⎝ ⎛⎭⎪⎫44-m ,-4m 4-m .代入l 3的方程得2×44-m -3m ·-4m 4-m -4=0,解得m =-1或23.(2)若l 1,l 2,l 3交于同一点,则m =-1或23;若l 1∥l 2,则m =4;若l 1∥l 3,则m =-16;若l 2∥l 3,则m 无解.综上所述,m =-1,或23,或4,或-16.。
苏教版数学必修2电子题库第1章1.3.2知能演练轻松闯关1.正方体的表面积为96,则正方体的体积为________.解析:设正方体的棱长为a,则6a2=96,∴a2=16,∴a=4,∴正方体的体积为a3=64.答案:642.把一个直径为40 cm的大铁球熔化后做成直径为8 cm的小球,共可做________个(不计损耗).解析:V大球V小球=43π·20343π·43=125.答案:1253.已知三个球的半径R1,R2,R3满足R1+2R2=3R3,则它们相应的表面积S1,S2,S3满足的等量关系是________.解析:∵S1=4πR21,∴S1=2πR1,同理:S2=2πR2,S3=2πR3,由R1+2R2=3R3,得S1+2S2=3S3.答案:S1+2S2=3S34.如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,若E、F分别为AB、AC的中点,平面EB1C1F将三棱柱分成体积为V1、V2的两部分,那么V1∶V2=________.解析:设三棱柱的高为h,底面的面积为S,体积为V,则V=V1+V2=Sh.∵E、F分别为AB、AC的中点,∴S△AEF=14S,V1=13h(S+14S+S·S4)=712Sh,V2=Sh-V1=512Sh,∴V1∶V2=7∶5.答案:7∶5[A级基础达标]1.正三棱台的上、下底面边长分别为3 cm、6 cm,高为3 cm,则其体积为________.答案:6343 cm32.(2012·苏州调研)侧面是正三角形的正三棱锥,体积是223,则其表面积为________.解析:设正三棱锥的棱长为a ,则其高h =a 2-(33a )2=63a ,所以V =13×34a 2×63a =212a 3.由212a 3=223,解得a =2.所以S 表=4×34a 2=3a 2=4 3. 答案:4 33.已知正方体的外接球的体积是323π,则正方体的棱长等于________.解析:设正方体的棱长为a ,它的外接球的半径设为R ,而正方体的体对角线长等于正方体外接球的直径.∴3a =2R ,而V 球=43πR 3=323π,∴R 3=8,∴R =2,∴a =23×2=433.答案:4334.如果一个圆柱、一个圆锥的底面直径和高都等于一个球的直径,则圆柱、球、圆锥的体积之比为________.解析:设球的半径为R ,则圆柱、圆锥的高均为2R ,∴V 圆柱=πR 2·2R =2πR 3,V 圆锥=13πR 2·2R =2π3R 3,V 球=43πR 3,∴V 圆柱∶V 球∶V 圆锥=3∶2∶1.答案:3∶2∶15.若一圆台的上、下底面圆半径之比为1∶2,体积为7π,高为1,则此圆台的侧面积为________.解析:由圆台体积公式可求得上、下底面圆半径分别为3和23,由此易得母线长为2.由圆台侧面积公式得S 圆台侧=π(3+23)×2=63π. 答案:63π6.正四棱柱的体对角线长为3 cm ,它的表面积为16 cm 2,求它的体积. 解:设正四棱柱的底面边长为a cm ,高为h cm ,则⎩⎨⎧h 2+(2a )2=32,4ah +2a 2=16,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,h =1,或⎩⎪⎨⎪⎧a =43,h =73, 所以V 正四棱柱=a 2h =4×1=4(cm 3)或V 正四棱柱=a 2h =(43)2×73=11227(cm 3).7.一个圆锥形容器和一个圆柱形容器,它们的轴截面尺寸如图所示,两容器内所盛液体的体积正好相等,且液面高度h 正好相同,求h .解:设圆锥形容器的液体面的半径为R ,则液体的体积为13πR 2h .圆柱形容器内的液体体积为π(a2)2h .根据题意,有13πR2h=π(a2)2h,得R=32a.再根据圆锥轴截面与内盛液体截面是相似三角形,得32aa=ha,所以h=32a.[B级能力提升]8.如图,在等腰梯形ABCD中,AB=2DC=2,∠DAB=60°,E为AB的中点.将△ADE与△BEC 分别沿ED、EC向上折起,使A、B重合于点P,则三棱锥P-DCE的外接球的体积为________.解析:∵AB=2CD=2,∠DAB=60°,E为AB的中点,∴AE=AD=DE=CE=EB=BC=CD=1.由题意可知,将△ADE与△BEC分别沿ED、EC向上折起,使A、B重合于点P,则得到一个正四面体P-CDE,棱长为1.设正四面体的外接球的半径为R,则有3×(22)2=4R2,解得R=64,∴外接球的体积是V=43πR3=6π8.答案:6π89.设三棱柱ABC-A1B1C1为正三棱柱,底面边长及侧棱长均为a,E,F分别是AA1,CC1的中点,则几何体B-EFB1的体积为________.解析:取BB1的中点D,连结DE,DF,则△DEF≌△BAC,∴三棱锥B-EFB1可分为两个体积相等的三棱锥B1-DEF和B-DEF.∴VB-EFB1=V B-DEF+VB1-DEF=13S△DEF·(B1D+BD)=13S△ABC·BB1=13×34a2·a=312a3.答案:312a310.如图,一个容器的盖子用一个正四棱台和一个球焊接而成,球的半径为R,正四棱台的上、下底面边长分别为2.5R和3R,斜高为0.6R.(1)求这个容器盖子的表面积、体积(用R 表示,焊接处对面积的影响忽略不计);(2)若R =2 cm ,为盖子涂色时所用的涂料每0.4 kg 可以涂1 m 2,计算为100个这样的盖子涂色约需涂料多少kg ?(精确到0.1 kg)解:(1)S 正四棱台=4×12×(2.5R +3R )×0.6R +(2.5R )2+(3R )2=21.85R 2.S 球=4πR 2,故盖子的全面积为S 全=(21.85+4π)R 2,球的体积V 1=43πR 3,棱台的体积V 2=13×(0.6R )2-(3R 2-2.5R 2)2×(6.25R 2+7.5R 2+9R 2)=13×11920R ×914R 2=91119240R 3.∴V =V 1+V 2=43πR 3+91119240R 3.(2)取R =2,π=3.14,求得S 全=137.64(cm 2), 得137.64×10010000×0.4≈0.6(kg).因此,100个这样的盖子共需涂料约0.6 kg.11.(创新题)如图,在边长为a 的正方形中,剪下一个扇形和一个圆,分别作为一个圆锥的侧面和底,求此圆锥的体积.解:设圆的半径为r ,扇形的半径为x ,则EF =14·2πx =12πx .又∵EF =2πr ,∴12πx =2πr .∴x =4r ,AC =x +r +2r .∴(5+2)r =2a ,∴r =(52-223)a .又∵圆锥的高h =x 2-r 2=15r ,∴圆锥体积V =13πr 2·h=15×(52-2)336501πa 3.。
苏教版数学必修2电子题库第1章1.2.3第二课时知能演练轻松闯
关
1.如果不在平面α内的一条直线l与平面α的一条垂线垂直,那么直线l与平面α的位置关系为________.
解析:设平面α的垂线为a,过a上一点作l′∥l,设l′与a所确定的平面交α于b,则a⊥b,而a⊥l′,
∴l′∥b,∴l∥b,即可得l∥α.
答案:平行
2.下列说法:①平面的斜线与平面所成的角的取值范围是(0°,90°);
②直线与平面所成的角的取值范围是(0°,90°];
③若两条直线与一个平面所成的角相等,则这两条直线互相平行;
④若两条直线互相平行,则这两条直线与一个平面所成的角相等.
其中正确的是________(填序号).
解析:②应为[0°,90°];③中这两条直线可能平行,也可能相交或异面.
答案:①④
3.在正方体ABCD-A
1B1C1D1中,它的六个面中与棱AA1垂直的有________个.
解析:面A1B1C1D1与面ABCD都与棱AA1垂直.
答案:2
4.下列说法中正确的个数是________.
①如果一条直线和一个平面内的所有直线都垂直,则这条直线和这个平面垂直;
②如果一条直线和一个平面垂直,则这条直线和这个平面内的所有直线都垂直;
③如果一条直线和一个平面内的两条直线垂直,那么这条直线和这个平面垂直;
解析:①②正确,③中缺少两条“相交”直线这一条件.
答案:2
5.若点A∉平面α,点B∈α,AB=6,AB与α所成的角为45°,则A到α的距离为________.
解析:如图,过A作AH⊥平面α于H,连结BH,则∠ABH=45°.
在Rt△ABH中,AH=AB sin45°=3 2.
答案:3 2
[A级基础达标]
1.已知直线a和平面α、β,α∩β=l,a⊄α,a⊄β,a在α,β内的射影分别为b和c,则b和c的位置关系是________.
解析:当直线a∥平面α,直线a∥平面β时,a∥b且a∥c,则b∥c;当直线a∩平面α=A,直线a∩平面β=B.且AB与l不垂直时,b与c异面;当a∩l=O时,b与c相交于O.∴b和c的位置关系是相交、平行或异面.
答案:相交,平行或异面
2.垂直于梯形两腰的直线与梯形两底所在的平面的位置关系是________.
解析:梯形的两腰所在的直线是相交的直线,故直线垂直于梯形所在平面内的两条相交直线,所以直线与平面垂直.
答案:垂直
3.如图,边长为22的正方形ABCD在α上的射影为EFCD,且AB到α的距离为2,则AD 与α所成的角为________.
解析:在Rt△AED中,AE=2,AD=22,
∴∠ADE=30°.
答案:30°
4.在下列四个正方体中,能得出AB⊥CD的有________.(填序号)
解析:在①中,设面BCD上的另一个顶点为A1,连结BA1,易得CD⊥BA1,CD⊥AA1,即CD⊥平面ABA1,∴CD⊥AB.
答案:①
5.如图,PA⊥面ABC,在△ABC中,BC⊥AC,则图中直角三角形的个数为________.
解析:∵PA⊥面ABC,
∴PA⊥AB,PA⊥AC,
∴△PAB,△PAC为直角三角形.
∵BC⊥AC,∴△ABC为直角三角形.
∵BC⊥AC,BC⊥PA,PA∩AC=A,∴BC⊥平面PAC.
∵PC⊂平面PAC,∴BC⊥PC.
∴△PBC也为直角三角形.
答案:4
6.如图,已知P是菱形ABCD所在平面外一点,且PA=PC.求证:AC⊥平面PBD.
证明:设AC∩BD=O,连结PO(图略).
∵PA=PC,∴AC⊥PO.
又ABCD为菱形,∴AC⊥BD.
而PO∩BD=O,PO,BD⊂平面PBD,
∴AC⊥平面PBD.
7.已知在四面体ABCD中,AB⊥CD,AC⊥BD,求证:AD⊥BC.
证明:如图,过A 作AO ⊥平面BCD 于O ,则AO ⊥CD .连结OB ,OC , ∵AB ⊥CD ,AO ∩AB =A , ∴CD ⊥平面AOB ,∴BO ⊥CD .
同理得CO ⊥BD ,∴O 是△BCD 的垂心. 连结DO 并延长交BC 于M ,则DM ⊥BC , 而AO ⊥BC ,AO ∩DM =O ,∴BC ⊥平面AOD , ∴BC ⊥AD .
[B 级 能力提升]
8.如图所示,已知在矩形ABCD 中,AB =1,BC =a ,PA ⊥平面ABCD ,若在BC 上只有一个点Q 满足PQ ⊥QD ,则a 的值等于________. 解析:∵PA ⊥平面ABCD , ∴PA ⊥QD ,
又PQ ⊥QD ,PQ ∩PA =P , ∴QD ⊥平面APQ ,∴AQ ⊥QD .
即Q 在以AD 为直径的圆上,当半圆与BC 相切时,点Q 只有一个.故BC =2AB =2,即a =2. 答案:2
9.正△ABC 边长为a ,沿高AD 把△ABC 折起,使∠BDC =90°,则B 到AC 的距离为________. 解析:如图,作DH ⊥AC 于H ,连结BH .
∵BD ⊥AD ,BD ⊥DC ,AD ∩DC =D ,∴BD ⊥平面ACD .从而BD ⊥DH , ∴DH 为BH 在平面ADC 内的射影,∴BH ⊥AC , 又正△ABC 边长为a ,∴DH =3
4
a , ∴BH =BD 2
+DH 2
=74
a . 答案:
74
a
10.如图,已知α∩β=l,EA⊥α,垂足为A,EB⊥β,垂足为B,a⊂β,a⊥AB.求证:a∥l. 证明:∵EA⊥α,l⊂α,
∴EA⊥l.同理EB⊥l.
∵EA∩EB=E,∴l⊥平面EAB.
∵EB⊥β,a⊂β,∴EB⊥a.
又AB⊥a,AB∩EB=B,
∴a⊥平面EAB.∴a∥l.
11.(创新题)如图,在矩形ABCD中,已知AB=2AD,E为AB的中点,M为DE的中点,将△AED 沿DE折起,使AB=AC.
求证:AM⊥平面BCDE.
证明:取BC中点N,连结MN,AN.
∵AB=AC,∴AN⊥BC.
又MN⊥BC,MN∩AN=N,
∴BC⊥平面AMN,
∴BC⊥AM.
∵AD=AE,∴AM⊥DE.
而直线BC与DE为相交直线,
∴AM⊥平面BCDE.。