2018年浙江高考一轮 第7章 第1节 课时分层训练36
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基础巩固题组 (建议用时:40分钟)一、选择题1.等差数列{a n }的通项公式为a n =2n +1,其前n 项和为S n ,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前10项的和为( ) A.120B.70C.75D.100解析 因为S n n =n +2,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前10项和为10×3+10×92=75.答案 C2.(2017·杭州调研)数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S n =1-2+3-4+…+(-1)n -1·n ,则S 17=( ) A.9B.8C.17D.16解析 S 17=1-2+3-4+5-6+…+15-16+17=1+(-2+3)+(-4+5)+(-6+7)+…+(-14+15)+(-16+17)=1+1+1+…+1=9. 答案 A3.数列{a n }的通项公式为a n =(-1)n -1·(4n -3),则它的前100项之和S 100等于( )A.200B.-200C.400D.-400解析 S 100=(4×1-3)-(4×2-3)+(4×3-3)-…-(4×100-3)=4×=4×(-50)=-200. 答案 B4.(2017·高安中学模拟)已知数列5,6,1,-5,…,该数列的特点是从第二项起,每一项都等于它的前后两项之和,则这个数列的前16项之和S 16等于( ) A.5B.6C.7D.16解析 根据题意这个数列的前7项分别为5,6,1,-5,-6,-1,5,6,发现从第7项起,数字重复出现,所以此数列为周期数列,且周期为6,前6项和为5+6+1+(-5)+(-6)+(-1)=0.又因为16=2×6+4,所以这个数列的前16项之和S 16=2×0+7=7.故选C. 答案 C5.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1·a n =2n (n ∈N *),则S 2 016=( ) A.22 016-1B.3·21 008-3 C.3·21 008-1D.3·21 007-2解析 a 1=1,a 2=2a 1=2,又a n +2·a n +1a n +1·a n =2n +12n =2.∴a n +2a n =2.∴a 1,a 3,a 5,…成等比数列;a 2,a 4,a 6,…成等比数列,∴S 2 016=a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6+…+a 2 015+a 2 016 =(a 1+a 3+a 5+…+a 2 015)+(a 2+a 4+a 6+…+a 2 016) =1-21 0081-2+2(1-21 008)1-2=3·21 008-3.故选B.答案 B 二、填空题6.(2017·嘉兴一中检测)有穷数列1,1+2,1+2+4,…,1+2+4+…+2n -1所有项的和为________.解析 由题意知所求数列的通项为1-2n1-2=2n-1,故由分组求和法及等比数列的求和公式可得和为2(1-2n)1-2-n =2n +1-2-n .答案 2n +1-2-n7.(2016·宝鸡模拟)数列{a n }满足a n +a n +1=12(n ∈N *),且a 1=1,S n 是数列{a n }的前n 项和,则S 21=________.解析 由a n +a n +1=12=a n +1+a n +2,∴a n +2=a n ,则a 1=a 3=a 5=…=a 21,a 2=a 4=a 6=…=a 20, ∴S 21=a 1+(a 2+a 3)+(a 4+a 5)+…+(a 20+a 21) =1+10×12=6.答案 68.(2017·安阳二模)已知数列{a n }中,a n =-4n +5,等比数列{b n }的公比q 满足q =a n -a n-1(n ≥2)且b 1=a 2,则|b 1|+|b 2|+|b 3|+…+|b n |=________.解析 由已知得b 1=a 2=-3,q =-4,∴b n =(-3)×(-4)n -1,∴|b n |=3×4n -1,即{|b n |}是以3为首项,4为公比的等比数列,∴|b 1|+|b 2|+…+|b n |=3(1-4n)1-4=4n -1.答案 4n-1 三、解答题9.(2016·北京卷)已知{a n }是等差数列,{b n }是等比数列,且b 2=3,b 3=9,a 1=b 1,a 14=b 4.(1)求{a n }的通项公式;(2)设c n =a n +b n ,求数列{c n }的前n 项和.解 (1)设等差数列{a n }的公差为d ,等比数列{b n }的公比为q ,由⎩⎪⎨⎪⎧b 2=b 1q =3,b 3=b 1q 2=9得⎩⎪⎨⎪⎧b 1=1,q =3. ∴b n =b 1qn -1=3n -1,又a 1=b 1=1,a 14=b 4=34-1=27,∴1+(14-1)d =27,解得d =2.∴a n =a 1+(n -1)d =1+(n -1)×2=2n -1(n =1,2,3,…). (2)由(1)知a n =2n -1,b n =3n -1,因此c n =a n +b n =2n -1+3n -1.从而数列{c n }的前n 项和S n =1+3+…+(2n -1)+1+3+…+3n -1=n (1+2n -1)2+1-3n1-3=n 2+3n-12. 10.(2017·贵阳一模)已知数列{a n }的前n 项和是S n ,且S n +12a n =1(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =log 13(1-S n +1)(n ∈N *),令T n =1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b n b n +1,求T n .解 (1)当n =1时,a 1=S 1,由S 1+12a 1=1,得a 1=23,当n ≥2时,S n =1-12a n ,S n -1=1-12a n -1,则S n -S n -1=12(a n -1-a n ),即a n =12(a n -1-a n ),所以a n =13a n -1(n ≥2).故数列{a n }是以23为首项,13为公比的等比数列.故a n =23·⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -1=2·⎝ ⎛⎭⎪⎫13n (n ∈N *).(2)因为1-S n =12a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫13n .所以b n =log 13(1-S n +1)=log 13⎝ ⎛⎭⎪⎫13n +1=n +1,因为1b n b n +1=1(n +1)(n +2)=1n +1-1n +2,所以T n =1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b n b n +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+⎝ ⎛⎭⎪⎫13-14+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +1-1n +2=12-1n +2=n 2(2n +2). 能力提升题组 (建议用时:25分钟)11.(2016·郑州模拟)已知数列{a n }的通项公式为a n =1(n +1)n +n n +1(n ∈N *),其前n 项和为S n ,则在数列S 1,S 2,…,S 2 016中,有理数项的项数为( )A.42B.43C.44D.45解析 a n =1(n +1)n +n n +1=(n +1)n -n n +1[(n +1)n +n n +1][(n +1)n -n n +1] =n n -n +1n +1. 所以S n =1-22+⎝ ⎛⎭⎪⎫22-33+⎝ ⎛⎭⎪⎫33-44+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫nn-n +1n +1=1-n +1n +1, 因此S 3,S 8,S 15…为有理项,又下标3,8,15,…的通项公式为n 2-1(n ≥2), 所以n 2-1≤2 016,且n ≥2,所以2≤n ≤44,所以有理项的项数为43. 答案 B12.(2017·济南模拟)在数列{a n }中,a n +1+(-1)na n =2n -1,则数列{a n }的前12项和等于( ) A.76B.78C.80D.82解析 因为a n +1+(-1)na n =2n -1,所以a 2-a 1=1,a 3+a 2=3,a 4-a 3=5,a 5+a 4=7,a 6-a 5=9,a 7+a 6=11,…,a 11+a 10=19,a 12-a 11=21,所以a 1+a 3=2,a 4+a 2=8,…,a 12+a 10=40,所以从第一项开始,依次取两个相邻奇数项的和都等于2,从第二项开始,依次取两个相邻偶数项的和构成以8为首项,以16为公差的等差数列,以上式相加可得,S 12=a 1+a 2+a 3+…+a 12=(a 1+a 3)+(a 5+a 7)+(a 9+a 11)+(a 2+a 4)+(a 6+a 8)+(a 10+a 12)=3×2+8+24+40=78. 答案 B13.(2017·台州调研)已知数列{a n }满足:a 1=2,a n +1=1+a n1-a n,则a 1a 2a 3…a 15=________;设b n =(-1)na n ,数列{b n }前n 项的和为S n ,则S 2 016=________.解析 ∵a 1=2,a n +1=1+a n 1-a n ,∴a 2=1+21-2=-3,a 3=1-31+3=-12,a 4=1-121+12=13,a 5=1+131-13=2.∴a 4n +1=2,a 4n +2=-3,a 4n +3=-12,a 4n =13.∴a 4n +1·a 4n +2·a 4n +3·a 4n =2×(-3)×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12×13=1.∴a 1a 2a 3…a 15=a 13a 14a 15=a 1a 2a 3=2×(-3)×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=3. ∵b n =(-1)na n ,∴b 4n +1=-2,b 4n +2=-3,b 4n +3=12,b 4n =13.∴b 4n +1+b 4n +2+b 4n +3+b 4n =-2-3+12+13=-256.∴S 2 016=-256×2 0164=-2 100.答案 3 -2 10014.(2015·山东卷)已知数列{a n }是首项为正数的等差数列,数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n ·a n +1的前n 项和为n 2n +1. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =(a n +1)·2a n ,求数列{b n }的前n 项和T n . 解 (1)设数列{a n }的公差为d , 令n =1,得1a 1a 2=13, 所以a 1a 2=3.① 令n =2,得1a 1a 2+1a 2a 3=25, 所以a 2a 3=15.② 解①②得a 1=1,d =2, 所以a n =2n -1. (2)由(1)知b n =2n ·22n -1=n ·4n,所以T n =1×41+2×42+…+n ×4n, 所以4T n =1×42+2×43+…+n ×4n +1,两式相减,得-3T n =41+42+ (4)-n ·4n +1=4(1-4n)1-4-n ·4n +1=1-3n 3×4n +1-43.所以T n =3n -19×4n +1+49=4+(3n -1)4n +19.15.(2016·浙江卷)设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 2=4,a n +1=2S n +1,n ∈N *. (1)求通项公式a n ;(2)求数列{|a n -n -2|}的前n 项和. 解 (1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 2=4,a 2=2a 1+1,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,a 2=3.又当n ≥2时,由a n +1-a n =(2S n +1)-(2S n -1+1)=2a n ,得a n +1=3a n . 所以,数列{a n }的通项公式为a n =3n -1,n ∈N *.(2)设b n =|3n -1-n -2|,n ∈N *,b 1=2,b 2=1,当n ≥3时,由于3n -1>n +2,故b n =3n -1-n -2,n ≥3.设数列{b n }的前n 项和为T n ,则T 1=2,T 2=3,当n ≥3时,T n =3+9(1-3n -2)1-3-(n +7)(n -2)2=3n-n 2-5n +112,所以T n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,3n -n 2-5n +112,n ≥2,n ∈N *.。
课时分层训练(四) 函数的单调性与最值A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)一、选择题1.下列函数中,定义域是R 且为增函数的是( ) 【导学号:51062021】 A .y =2-x B .y =x C .y =log 2xD .y =-1xB [由题知,只有y =2-x 与y =x 的定义域为R ,且只有y =x 在R 上是增函数.]2.若函数y =ax 与y =-bx 在(0,+∞)上都是减函数,则y =ax 2+bx 在(0,+∞)上是( )A .增函数B .减函数C .先增后减D .先减后增B [由题意知,a <0,b <0,则-b2a<0,从而函数y =ax 2+bx 在(0,+∞)上为减函数.]3.函数f (x )=ln(4+3x -x 2)的单调递减区间是( ) A.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,32 B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞ C.⎝ ⎛⎦⎥⎤-1,32 D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,4 D [要使函数有意义需4+3x -x 2>0, 解得-1<x <4,∴定义域为(-1,4). 令t =4+3x -x 2=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322+254.则t 在⎝ ⎛⎦⎥⎤-1,32上递增,在⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,4上递减,又y =ln t 在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,254上递增,∴f (x )=ln(4+3x -x 2)的单调递减区间为⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,4.]4.(2017·绍兴质检)已知函数f (x )=|x +a |在(-∞,-1)上是单调函数,则a 的取值范围是( )A .(-∞,1]B .(-∞,-1]C .[-1,+∞)D .[1,+∞)A [因为函数f (x )在(-∞,-1)上是单调函数,所以-a ≥-1,解得a ≤1.]5.(2017·台州调研)已知函数f (x )=⎩⎨⎧x 2+2x ,x ≥0,x 2-2x ,x <0.若f (-a )+f (a )≤2f (1),则a 的取值范围是( )A .[-1,0)B .[0,1]C .[-1,1]D .[-2,2]C [因为函数f (x )是偶函数,故f (-a )=f (a ),原不等式等价于f (a )≤f (1),即f (|a |)≤f (1),而函数在[0,+∞)上单调递增,故|a |≤1,解得-1≤a ≤1.]二、填空题6.(2017·温州一模)函数f (x )=log 2(-x 2+22)的值域为________.【导学号:51062022】⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,32 [∵0<-x 2+22≤22, ∴当x =0时,f (x )取得最大值, f (x )max =f (0)=log 222=32, ∴f (x )的值域为⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,32.] 7.已知函数f (x )为R 上的减函数,若m <n ,则f (m )________f (n );若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪1x <f (1),则实数x 的取值范围是________.> (-1,0)∪(0,1) [由题意知f (m )>f (n );⎪⎪⎪⎪⎪⎪1x >1,即|x |<1,且x ≠0.故-1<x <1且x ≠0.]8.(2017·宁波模拟)设函数f (x )=⎩⎨⎧-x +a ,x <1,2x ,x ≥1的最小值为2,则实数a的取值范围是________.[3,+∞) [当x ≥1时,f (x )≥2,当x <1时,f (x )>a -1.由题意知a -1≥2,∴a ≥3.]三、解答题9.已知函数f (x )=-2x +1,x ∈[0,2],用定义证明函数的单调性,并求函数的最大值和最小值. 【导学号:51062023】[解] 设0≤x 1<x 2≤2,则f (x 1)-f (x 2)=-2x 1+1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x 2+1=-2(x 2+1-x 1-1)(x 1+1)(x 2+1)=-2(x 2-x 1)(x 1+1)(x 2+1).3分由0≤x 1<x 2≤2,得x 2-x 1>0,(x 1+1)(x 2+1)>0,6分 所以f (x 1)-f (x 2)<0, 即f (x 1)<f (x 2),故f (x )在区间[0,2]上是增函数.10分 因此,函数f (x )=-2x +1在区间[0,2]的左端点取得最小值,右端点取得最大值,即最小值是f (0)=-2,最大值是f (2)=-23.15分10.已知f (x )=xx -a(x ≠a ). (1)若a =-2,试证f (x )在(-∞,-2)上单调递增;(2)若a >0且f (x )在(1,+∞)上单调递减,求a 的取值范围. [解] (1)证明:设x 1<x 2<-2, 则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1+2-x 2x 2+2=2(x 1-x 2)(x 1+2)(x 2+2).4分 ∵(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0, ∴f (x 1)<f (x 2),∴f (x )在(-∞,-2)内单调递增.7分 (2)f (x )=x x -a =x -a +a x -a =1+a x -a, 当a >0时,f (x )在(-∞,a ),(a ,+∞)上是减函数,10分又f (x )在(1,+∞)内单调递减,∴0<a ≤1,故实数a 的取值范围是(0,1].15分B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)1.(2017·诸暨市一中模拟)已知函数f (x )=e x -1,g (x )=-x 2+4x -3,若存在f (a )=g (b ),则实数b 的取值范围为( )A .[0,3]B .(1,3)C .[2-2,2+2]D .(2-2,2+2)D [由题可知f (x )=e x -1>-1,g (x )=-x 2+4x -3=-(x -2)2+1≤1, 若f (a )=g (b ),则g (b )∈(-1,1], 即-b 2+4b -3>-1,即b 2-4b +2<0, 解得2-2<b <2+ 2.所以实数b 的取值范围为(2-2,2+2),故选D.]2.规定符号“*”表示一种两个正实数之间的运算,即a *b =ab +a +b ,a ,b 是正实数,已知1] .(1,+∞) [由题意知1]k )+1+k =3,解得k =1或k =-2(舍去), 所以f (x )=k *x =1]x )+x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+34,因为x >0,所以f (x )>1,即f (x )的值域是(1,+∞).]3.已知定义在区间(0,+∞)上的函数f (x )满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1x 2=f (x 1)-f (x 2),且当x >1时,f (x )<0.(1)求f (1)的值;(2)证明:f (x )为单调递减函数;(3)若f (3)=-1,求f (x )在[2,9]上的最小值. 【导学号:51062024】 [解] (1)令x 1=x 2>0,代入得f (1)=f (x 1)-f (x 1)=0,故f (1)=0.3分(2)证明:任取x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1>x 2,则x 1x 2>1,当x >1时,f (x )<0,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1x 2<0,5分即f (x 1)-f (x 2)<0,因此f (x 1)<f (x 2),∴函数f (x )在区间(0,+∞)上是单调递减函数.9分 (3)∵f (x )在(0,+∞)上是单调递减函数, ∴f (x )在[2,9]上的最小值为f (9).由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1x 2=f (x 1)-f (x 2),得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫93=f (9)-f (3),12分而f (3)=-1,∴f (9)=-2. ∴f (x )在[2,9]上的最小值为-2.15分。
课时分层训练(四十四)两条直线的位置关系A 组 基础达标(建议用时:30分钟)一、选择题1.已知点A (1,-2),B (m,2)且线段AB 的垂直平分线的方程是x +2y -2=0,则实数m 的值是( )A .-2B .-7C .3D .1C [因为线段AB 的中点⎝ ⎛⎭⎪⎫1+m 2,0在直线x +2y -2=0上,代入解得m =3.]2.圆(x +1)2+y 2=2的圆心到直线y =x +3的距离为( )A .1B .2 C. 2 D .2 2C [圆心坐标为(-1,0),所以圆心到直线y =x +3即x -y +3=0的距离为|-1-0+3|12+(-1)2=22= 2.] 3.已知倾斜角为α的直线l 与直线x +2y -3=0垂直,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2 017π2-2α的值为( )A.45B .-45C .2D .-12A [依题设,直线l 的斜率k =2,∴tan α=2,且α∈[0,π),则sin α=255,cos α=55,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2 017π2-2α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2α=sin 2α=2sin αcos α=45.]4.(2017·合肥模拟)当0<k <12时,直线l 1:kx -y =k -1与直线l 2:ky -x =2k的交点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 B [由⎩⎨⎧ kx -y =k -1,ky -x =2k ,得⎩⎪⎨⎪⎧ x =k k -1,y =2k -1k -1,又0<k <12,则k k -1<0,2k -1k -1>0, 即x <0,y >0,从而两直线的交点在第二象限.]5.若直线l 1:y =k (x -4)与直线l 2关于点(2,1)对称,则直线l 2经过定点( )A .(0,4)B .(0,2)C .(-2,4)D .(4,-2)B [直线l 1:y =k (x -4)经过定点(4,0),其关于点(2,1)对称的点为(0,2),又直线l 1:y =k (x -4)与直线l 2关于点(2,1)对称,故直线l 2经过定点(0,2).]二、填空题6.直线l 1的斜率为2,l 1∥l 2,直线l 2过点(-1,1)且与y 轴交于点P ,则P 点坐标为________. 【导学号:51062265】(0,3) [因为l 1∥l 2,且l 1的斜率为2,则直线l 2的斜率k =2.又直线l 2过点(-1,1),所以l 2的方程为y -1=2(x +1),整理得y =2x +3.令x =0,得y =3,所以P 点坐标为(0,3).]7.l 1,l 2是分别经过点A (1,1),B (0,-1)的两条平行直线,当l 1与l 2间的距离最大时,直线l 1的方程是________.x +2y -3=0 [当AB ⊥l 1时,两直线l 1与l 2间的距离最大,由k AB =-1-10-1=2,知l 1的斜率k =-12,∴直线l 1的方程为y -1=-12(x -1),即x +2y -3=0.]8.(2017·湖州模拟)已知b >0,直线x -b 2y -1=0与直线(b 2+1)x +ay +2=0互相垂直,则ab 的最小值等于________.2 [由题意知b 2+1-ab 2=0,即ab 2=b 2+1,又b >0,则ab =b +1b ≥2(当且仅当b =1时等号成立),∴ab 的最小值为2.]三、解答题9.求经过直线l 1:3x +2y -1=0和l 2:5x +2y +1=0的交点,且垂直于直线l 3:3x -5y +6=0的直线l 的方程. 【导学号:51062266】[解] 由方程组⎩⎨⎧ 3x +2y -1=0,5x +2y +1=0,得l 1,l 2的交点坐标为(-1,2).5分 ∵l 3的斜率为35,∴l 的斜率为-53,8分则直线l 的方程为y -2=-53(x +1),即5x +3y -1=0.14分10.已知直线l :(2a +b )x +(a +b )y +a -b =0及点P (3,4).(1)证明直线l 过某定点,并求该定点的坐标;(2)当点P 到直线l 的距离最大时,求直线l 的方程.[解] (1)证明:直线l 的方程可化为a (2x +y +1)+b (x +y -1)=0, 由⎩⎨⎧ 2x +y +1=0,x +y -1=0,得⎩⎨⎧x =-2,y =3,2分 ∴直线l 恒过定点(-2,3).6分(2)设直线l 恒过定点A (-2,3),当直线l 垂直于直线P A 时,点P 到直线l 的距离最大.9分又直线P A 的斜率k P A =4-33+2=15, ∴直线l 的斜率k l =-5.12分故直线l的方程为y-3=-5(x+2),即5x+y+7=0.14分B组能力提升(建议用时:15分钟)1.平行于直线2x+y+1=0且与圆x2+y2=5相切的直线的方程是() A.2x-y+5=0或2x-y-5=0B.2x+y+5=0或2x+y-5=0C.2x-y+5=0或2x-y-5=0D.2x+y+5=0或2x+y-5=0D[∵切线平行于直线2x+y+1=0.设切线方程为2x+y+c=0.依题意,得|0+0+c|22+12=5,则c=±5.]2.(2016·浙江杭州七校联考)已知直线l1:ax+y-1=0,直线l2:x-y-3=0,若直线l1的倾斜角为π4,则a=________;若l1⊥l2,则a=________;若l1∥l2,则两平行直线间的距离为________. 【导学号:51062267】-1122[依题意有k=-a=tan π4=1,则a=-1.若l1⊥l2,则-a×1=-1,得a=1.若l1∥l2,则a=-1,直线l1:x-y+1=0,两平行直线间的距离为d=|1-(-3)|2=2 2.]3.已知直线l经过直线l1:2x+y-5=0与l2:x-2y=0的交点.(1)若点A(5,0)到l的距离为3,求l的方程;(2)求点A(5,0)到l的距离的最大值.[解](1)易知l不可能为l2,可设经过两已知直线交点的直线系方程为(2x+y-5)+λ(x-2y)=0,即(2+λ)x+(1-2λ)y-5=0.∵点A(5,0)到l的距离为3,∴|10+5λ-5|(2+λ)2+(1-2λ)2=3,3分则2λ2-5λ+2=0,∴λ=2或λ=12, ∴l 的方程为x =2或4x -3y -5=0.6分(2)由⎩⎨⎧ 2x +y -5=0,x -2y =0, 解得交点P (2,1),如图,过P 作任一直线l ,设d 为点A 到l 的距离,则d ≤P A (当l ⊥P A 时等号成立),12分∴d max =P A =(5-2)2+(0-1)2=10.14分。
课时分层训练(四十一) 空间向量及其运算A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)一、选择题1.在空间直角坐标系中,A (1,2,3),B (-2,-1,6),C (3,2,1),D (4,3,0),则直线AB 与CD 的位置关系是( )A .垂直B .平行C .异面D .相交但不垂直B [由题意得,AB →=(-3,-3,3),CD →=(1,1,-1), ∴AB →=-3CD →, ∴AB →与CD →共线, 又AB →与CD →没有公共点. ∴AB ∥CD .]2.已知a =(-2,1,3),b =(-1,2,1),若a ⊥(a -λb ),则实数λ的值为( )【导学号:51062243】A .-2B .-143 C.145D .2D [由题意知a ·(a -λb )=0,即a 2-λa ·b =0,所以14-7λ=0,解得λ=2.] 3.空间四边形ABCD 的各边和对角线均相等,E 是BC 的中点,那么( ) A.AE →·BC →<AE →·CD → B.AE →·BC →=AE →·CD → C.AE →·BC →>AE →·CD →D.AE →·BC →与AE →·CD →的大小不能比较C [取BD 的中点F ,连接EF ,则EF 綊12CD .因为AE ⊥BC ,〈AE →,EF →〉=〈AE →,CD →〉>90°. 所以AE →·BC →=0,AE →·CD →<0, 因此AE →·BC →>AE →·CD →.]4.已知空间四边形ABCD 的每条边和对角线的长都等于a ,点E ,F 分别是BC ,AD 的中点,则AE →·AF →的值为( )A .a 2 B.12a 2 C.14a 2D.34a 2C [如图,设AB →=a ,AC →=b ,AD →=c ,则|a |=|b |=|c |=a ,且a ,b ,c 三向量两两夹角为60°. AE →=12(a +b ),AF →=12c , ∴AE →·AF →=12(a +b )·12c=14(a ·c +b ·c )=14(a 2cos 60°+a 2cos 60°)=14a 2.]5.如图7-6-7,在大小为45°的二面角A -EF -D 中,四边形ABFE ,CDEF 都是边长为1的正方形,则B ,D 两点间的距离是( )图7-6-7A. 3B. 2 C .1D.3- 2D [∵BD →=BF →+FE →+ED →,∴|BD →|2=|BF →|2+|FE →|2+|ED →|2+2BF →·FE →+2FE →·ED →+2BF →·ED →=1+1+1-2=3-2,故|BD →|=3- 2.]二、填空题6.已知a =(2,1,-3),b =(-1,2,3),c =(7,6,λ),若a ,b ,c 三向量共面,则λ=________.-9 [由题意知c =x a +y b , 即(7,6,λ)=x (2,1,-3)+y (-1,2,3),∴⎩⎨⎧2x -y =7,x +2y =6,-3x +3y =λ,解得λ=-9.]7.正四面体ABCD 的棱长为2,E ,F 分别为BC ,AD 中点,则EF 的长为________. 【导学号:51062244】2 [|EF →|2=(EC →+CD →+DF →)2=EC 2→+CD 2→+DF 2→+2(EC →·CD →+EC →·DF →+CD →·DF →) =12+22+12+2(1×2×cos 120°+0+2×1×cos 120°) =2,∴|EF →|=2,∴EF 的长为 2.]8.已知O (0,0,0),A (1,2,3),B (2,1,2),P (1,1,2),点Q 在直线OP 上运动,当QA →·QB →取最小值时,点Q 的坐标是________.⎝ ⎛⎭⎪⎫43,43,83 [由题意,设OQ →=λOP →,即OQ →=(λ,λ,2λ), 则QA →=(1-λ,2-λ,3-2λ),QB →=(2-λ,1-λ,2-2λ),∴QA →·QB →=(1-λ)(2-λ)+(2-λ)(1-λ)+(3-2λ)(2-2λ)=6λ2-16λ+10=6⎝ ⎛⎭⎪⎫λ-432-23,当λ=43时有最小值,此时Q 点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫43,43,83.] 三、解答题9.已知空间中三点A (-2,0,2),B (-1,1,2),C (-3,0,4),设a =AB →,b =AC →. (1)若|c |=3,且c ∥BC →,求向量c ;(2)求向量a 与向量b 的夹角的余弦值. 【导学号:51062245】[解] (1)∵c ∥BC →,BC →=(-3,0,4)-(-1,1,2)=(-2,-1,2), ∴c =mBC →=m (-2,-1,2)=(-2m ,-m,2m ),3分 ∴|c |=(-2m )2+(-m )2+(2m )2=3|m |=3, ∴m =±1.∴c =(-2,-1,2)或(2,1,-2).6分 (2)∵a =(1,1,0),b =(-1,0,2). ∴a ·b =(1,1,0)·(-1,0,2)=-1.9分 又∵|a |=12+12+02=2, |b |=(-1)2+02+22=5,∴cos 〈a ,b 〉=a ·b |a |·|b |=-110=-1010,故向量a 与向量b 的夹角的余弦值为-1010.15分10.(2017·舟山模拟)已知空间三点A (0,2,3),B (-2,1,6),C (1,-1,5). (1)求以AB →,AC →为边的平行四边形的面积;(2)若|a |=3,且a 分别与AB →,AC →垂直,求向量a 的坐标.[解] (1)由题意可得:AB →=(-2,-1,3),AC →=(1,-3,2),所以cos 〈AB →,AC →〉=AB →·AC →|AB →||AC →|=-2+3+614×14=714=12.3分所以sin 〈AB →,AC →〉=32,所以以AB →,AC →为边的平行四边形的面积为S =2×12|AB →|·|AC →|·sin 〈AB →,AC →〉=14×32=7 3.6分(2)设a =(x ,y ,z ),由题意得⎩⎨⎧x 2+y 2+z 2=3,-2x -y +3z =0,x -3y +2z =0.解得⎩⎨⎧x =1,y =1,z =1或⎩⎨⎧x =-1,y =-1,z =-1.所以向量a 的坐标为(1,1,1)或(-1,-1,-1).15分B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)1.A ,B ,C ,D 是空间不共面的四点,且满足AB →·AC →=0,AC →·AD →=0,AB →·AD →=0,M 为BC 中点,则△AMD 是( )A .钝角三角形B .锐角三角形C .直角三角形D .不确定C [∵M 为BC 中点, ∴AM →=12(AB →+AC →), ∴AM →·AD →=12(AB →+AC →)·AD → =12AB →·AD →+12AC →·AD →=0.∴AM ⊥AD ,△AMD 为直角三角形.]2.已知2a +b =(0,-5,10),c =(1,-2,-2),a ·c =4,|b |=12,则以b ,c 为方向向量的两直线的夹角为________.60° [由题意得,(2a +b )·c =0+10-20=-10. 即2a ·c +b ·c =-10. 又∵a ·c =4,∴b ·c =-18, ∴cos 〈b ,c 〉=b ·c |b |·|c |=-1812×1+4+4=-12,∴〈b ,c 〉=120°,∴两直线的夹角为60°.]3.在直三棱柱ABC -A ′B ′C ′中,AC =BC =AA ′,∠ACB =90°,D ,E 分别为AB ,BB ′的中点.图7-6-8(1)求证:CE ⊥A ′D ;(2)求异面直线CE 与AC ′所成角的余弦值. 【导学号:51062246】 [解] (1)证明:设CA →=a ,CB →=b ,CC ′→=c , 根据题意得,|a |=|b |=|c |, 且a ·b =b ·c =c ·a =0,∴CE →=b +12c ,A ′D →=-c +12b -12a .3分 ∴CE →·A ′D →=-12c 2+12b 2=0. ∴CE →⊥A ′D →,即CE ⊥A ′D .6分(2)∵AC ′→=-a +c ,|AC ′→|=2|a |,|CE →|=52|a |. AC ′→·CE →=(-a +c )·⎝ ⎛⎭⎪⎫b +12c =12c 2=12|a |2, ∴cos 〈AC ′→,CE →〉=12|a |22·52|a |2=1010.13分即异面直线CE 与AC ′所成角的余弦值为1010.15分。
基础巩固题组(建议用时:40分钟)一、选择题1。
数列0,1,0,-1,0,1,0,-1,…的一个通项公式是a n等于() A。
错误!B。
cos 错误!C.cos 错误!πD.cos 错误!π解析令n=1,2,3,…,逐一验证四个选项,易得D正确。
答案D2。
数列错误!,-错误!,错误!,-错误!,…的第10项是()A.-错误!B.-错误!C.-错误!D。
-错误!解析所给数列呈现分数形式,且正负相间,求通项公式时,我们可以把每一部分进行分解:符号、分母、分子。
很容易归纳出数列{a n}的通项公式a n=(-1)n+1·错误!,故a10=-错误!.答案C3。
(2017·绍兴一中检测)在数列{a n}中,已知a1=1,a n+1=2a n+1,则其通项公式a n=( )A.2n-1B.2n-1+1C.2n-1D.2(n-1)解析法一由a n+1=2a n+1,可求a2=3,a3=7,a4=15,…,验证可知a n=2n-1。
法二由题意知a n+1+1=2(a n+1),∴数列{a n+1}是以2为首项,2为公比的等比数列,∴a n+1=2n,∴a n=2n-1.答案A4.数列{a n}的前n项积为n2,那么当n≥2时,a n等于()A。
2n-1 B。
n2C.错误!D。
错误!解析设数列{a n}的前n项积为T n,则T n=n2,当n≥2时,a n=错误!=错误!。
答案D5。
数列{a n}满足a n+1+a n=2n-3,若a1=2,则a8-a4=( ) A.7 B。
6 C.5 D.4解析依题意得(a n+2+a n+1)-(a n+1+a n)=-(2n-3),即a n+2-a n =2,所以a8-a4=(a8-a6)+(a6-a4)=2+2=4。
答案D二、填空题6.若数列{a n}满足关系a n+1=1+错误!,a8=错误!,则a5=________.解析借助递推关系,则a8递推依次得到a7=错误!,a6=错误!,a5=错误!.答案错误!7.(2017·绍兴月考)已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+2n +1(n ∈N *),则a 1=________;a n =________.解析 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n +1,当n =1时,a 1=S 1=4≠2×1+1,因此a n =⎩⎨⎧4,n =1,2n +1,n ≥2。
课时分层训练(三十三) 绝对值不等式A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)一、选择题1.若函数f (x )=|x +1|+|2x +a |的最小值为3,则实数a 的值为( )【导学号:51062195】A .5或8B .-1或5C .-1或-4D .-4或8D [当a >2时,-a2<-1,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x +a +1,x >-1,x +a -1,-a2≤x ≤-1,-3x -a -1,x <-a2.其图象如图所示:由图象知f (x )的最小值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2=-a 2+a -1=a 2-1,依题意得a 2-1=3,解得a =8,符合题意.当a =2时,f (x )=3|x +1|,其最小值为0,不符合题意. 当a <2时,-a2>-1,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x +a +1,x >-a2,-x -a +1,-1≤x ≤-a 2,-3x -a -1,x <-1,得f (x )的最小值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2,因此-a2+1=3,解得a =-4,符合题意.故选D.]2.(2017·金华十校一联)已知f (x )=a |x -2|,若f (x )<x 恒成立,则a 的取值范围为( )A .a ≤-1B .-2<a <0C .0<a <2D .a ≥1A [依题意,f (x )=⎩⎨⎧a (x -2),x ≥2,a (2-x ),x <2,易知当a ≥0时,f (x )<x 不恒成立,故a <0.在同一直角坐标系中作出y =f (x )与y =x 的图象如图所示,观察可知f (x )<x ⇔-a ≥1,即a ≤-1,故选A.]3.不等式|x -5|+|x +3|≥10的解集是( ) A .[-5,7]B .[-4,6]C .(-∞,-5]∪[7,+∞)D .(-∞,-4]∪[6,+∞)D [|x -5|+|x +3|表示数轴上的点到-3,5的距离之和,则不等式|x -5|+|x +3|≥10的解集是(-∞,-4]∪[6,+∞).]4.不等式|x -1|-|x -5|<2的解集是( ) A .(-∞,4) B .(-∞,1) C .(1,4)D .(1,5)A [①当x <1时,原不等式等价于1-x -(5-x )<2,即-4<2, ∴x <1.②当1≤x ≤5时,原不等式等价于x -1-(5-x )<2,即x <4, ∴1≤x <4.③当x >5时,原不等式等价于x -1-(x -5)<2,即4<2,无解. 综合①②③知x <4.]5.对任意x ,y ∈R ,|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|的最小值为( ) A .1 B .2 C .3D .4C [|x -1|+|x |≥1,当且仅当0≤x ≤1时等号成立;|y -1|+|y +1|≥2,当且仅当-1≤y ≤1时等号成立.故|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|≥3.]二、填空题6.(2017·舟山调研)不等式|2-x |+|x +1|≤a 对任意x ∈[-2,1]恒成立,则实数a 的取值范围为________.[5,+∞) [令f (x )=|2-x |+|x +1|,x ∈[-2,1],则f (x )=⎩⎨⎧1-2x ,-2≤x ≤-1,3,-1<x ≤1,可知f (x )的最大值为5,所以a ≥5.] 7.(2017·宁波质检)已知不等式|x +2|+|x |≤a 的解集不是空集,则实数a 的取值范围是________. 【导学号:51062196】[2,+∞) [|x +2|+|x |≥|x +2-x |=2,a ≥|x +2|+|x |有解,即a ≥(|x +2|+|x |)min ,∴a ≥2.]8.(2017·金华十校联考)若不等式|x +1|+|x -3|≥a +4a 对任意的实数x 恒成立,则实数a 的取值范围是________.(-∞,0)∪{2} [当a <0时,显然成立;当a >0时,∵|x +1|+|x -3|的最小值为4,∴a +4a ≤4.∴a =2.综上可知a ∈(-∞,0)∪{2}.] 三、解答题9.已知|2x -3|≤1的解集为[m ,n ]. (1)求m +n 的值;(2)若|x -a |<m ,求证:|x |<|a |+1.[解] (1)由不等式|2x -3|≤1可化为-1≤2x -3≤1, 得1≤x ≤2,3分∴m =1,n =2,m +n =3.6分(2)证明:若|x -a |<1,则|x |=|x -a +a |≤|x -a |+|a |<|a |+1.14分 10.(2016·全国卷Ⅲ)已知函数f (x )=|2x -a |+a . (1)当a =2时,求不等式f (x )≤6的解集;(2)设函数g (x )=|2x -1|.当x ∈R 时,恒有f (x )+g (x )≥3,求实数a 的取值范围.[解] (1)当a =2时,f (x )=|2x -2|+2. 解不等式|2x -2|+2≤6得-1≤x ≤3. 因此f (x )≤6的解集为{x |-1≤x ≤3}.4分(2)当x ∈R 时,f (x )+g (x )=|2x -a |+a +|1-2x |≥|(2x -a )+(1-2x )|+a =|1-a |+a ,6分当x =12时等号成立,所以当x ∈R 时,f (x )+g (x )≥3等价于|1-a |+a ≥3. ①8分当a ≤1时,①等价于1-a +a ≥3,无解. 当a >1时,①等价于a -1+a ≥3,解得a ≥2. 所以a 的取值范围是[2,+∞).10分B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)1.已知定义在[0,1]上的函数f (x )满足: ①f (0)=f (1)=0;②对所有x ,y ∈[0,1],且x ≠y ,有|f (x )-f (y )|<12|x -y |.若对所有x ,y ∈[0,1],|f (x )-f (y )|<k 恒成立,则k 的最小值为( ) A.12 B.14 C.12πD.18B [当x =y 时,|f (x )-f (y )|=0.当x ≠y 时,若|x -y |≤12,依题意有|f (x )-f (y )|<12|x -y |≤14;若|x -y |>12,不妨设x <y ,依题意有|f (x )-f (y )|=|f (x )-f (0)+f (1)-f (y )|≤|f (x )-f (0)|+|f (1)-f (y )|<12|x -0|+12|1-y |=12-12(y -x ),又y -x >12,∴|f (x )-f (y )|<12-12×12=14.综上所述,对所有x ,y ∈[0,1],都有|f (x )-f (y )|<14.因此,k ≥14,即k 的最小值为14,故选B.]2.(2017·绍兴调研)对于任意实数a (a ≠0)和b ,不等式|a +b |+|a -b |≥|a ||x -1|恒成立,则实数x 的取值范围是________. 【导学号:51062197】-1≤x ≤3 [因为a ≠0,所以不等式等价于|x -1|≤|a +b |+|a -b ||a |恒成立,则|x -1|≤⎝⎛⎭⎪⎫|a +b |+|a -b ||a |min , 又|a +b |+|a -b ||a |≥|2a ||a |=2,∴|x -1|≤2,∴-1≤x ≤3.]3.已知a >0,b ∈R ,函数f (x )=4ax 3-2bx -a +b . (1)证明:当0≤x ≤1时, ①函数f (x )的最大值为|2a -b |+a ; ②f (x )+|2a -b |+a ≥0.(2)若-1≤f (x )≤1对x ∈[0,1]恒成立,求a +b 的取值范围. [解] (1)证明:①f ′(x )=12ax 2-2b =12a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-b 6a .1分当b ≤0时,有f ′(x )≥0,此时f (x )在[0,+∞)上单调递增. 当b >0时,f ′(x )=12a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +b 6a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -b 6a ,此时f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,b 6a 上单调递减,在⎣⎢⎡⎭⎪⎫b 6a ,+∞上单调递增. 所以当0≤x ≤1时,f (x )max =max{f (0),f (1)}=max{-a +b,3a -b }=⎩⎨⎧3a -b ,b ≤2a ,-a +b ,b >2a=|2a -b |+a .3分 ②由于0≤x ≤1,故当b ≤2a 时,f (x )+|2a -b |+a =f (x )+3a -b =4ax 3-2bx +2a ≥4ax 3-4ax +2a =2a (2x 3-2x +1).当b >2a 时,f (x )+|2a -b |+a =f (x )-a +b =4ax 3+2b (1-x )-2a >4ax 3+4a (1-x )-2a =2a (2x 3-2x +1).设g (x )=2x 3-2x +1,0≤x ≤1,则g ′(x )=6x 2-2=6⎝ ⎛⎭⎪⎫x -33⎝ ⎛⎭⎪⎫x +33,于是g ′(x ),g (x )随x 的变化情况如下表:所以当0≤x ≤1时,2x 3-2x +1>0.7分 故f (x )+|2a -b |+a ≥2a (2x 3-2x +1)≥0.8分 (2)由①知,当0≤x ≤1,f (x )max =|2a -b |+a , 所以|2a -b |+a ≤1.若|2a -b |+a ≤1,则由②知f (x )≥-(|2a -b |+a )≥-1.所以-1≤f (x )≤1对任意0≤x ≤1恒成立的充要条件是⎩⎨⎧|2a -b |+a ≤1,a >0,即⎩⎨⎧2a -b ≥0,3a -b ≤1,a >0或⎩⎨⎧2a -b <0,b -a ≤1, (*)a >0.12分在直角坐标系aOb 中,(*)所表示的平面区域为如图所示的阴影部分,其中不包括线段BC .作一组平行直线a +b =t (t ∈R ),得-1<a +b ≤3, 所以a +b 的取值范围是(-1,3].15分。
基础巩固题组(建议用时:40分钟)一、选择题1.若a,b∈R,则下面四个式子中恒成立的是( )A.lg(1+a2)>0B.a2+b2≥2(a-b-1)C.a2+3ab>2b2D.ab<a+1 b+1解析在B中,∵a2+b2-2(a-b-1)=(a2-2a+1)+(b2+2b+1)=(a-1)2+(b+1)2≥0,∴a2+b2≥2(a-b-1)恒成立.答案 B2.用反证法证明命题:“三角形三个内角至少有一个不大于60°”时,应假设( )A.三个内角都不大于60°B.三个内角都大于60°C.三个内角至多有一个大于60°D.三个内角至多有两个大于60°答案 B3.已知m>1,a=m+1-m,b=m-m-1,则以下结论正确的是( )A.a>bB.a<bC.a=bD.a,b大小不定解析∵a=m+1-m=1m+1+m,b=m-m-1=1m+m-1.而m+1+m>m+m-1>0(m>1),∴1m+1+m<1m+m-1,即a<b.答案 B4.分析法又称执果索因法,若用分析法证明:“设a>b>c,且a+b+c=0,求证b2-ac <3a”索的因应是( )A.a-b>0B.a-c>0C.(a-b)(a-c)>0D.(a-b)(a-c)<0解析由题意知b2-ac<3a⇐b2-ac<3a2⇐(a+c)2-ac<3a2⇐a2+2ac+c2-ac-3a2<0⇐-2a 2+ac +c 2<0⇐2a 2-ac -c 2>0⇐(a -c )(2a +c )>0⇐(a -c )(a -b )>0.答案 C5.①已知p 3+q 3=2,求证p +q ≤2,用反证法证明时,可假设p +q ≥2;②已知a ,b ∈R ,|a |+|b |<1,求证方程x 2+ax +b =0的两根的绝对值都小于1,用反证法证明时可假设方程有一根x 1的绝对值大于或等于1,即假设|x 1|≥1.以下正确的是( )A.①与②的假设都错误B.①与②的假设都正确C.①的假设正确;②的假设错误D.①的假设错误;②的假设正确解析 反证法的实质是否定结论,对于①,其结论的反面是p +q >2,所以①不正确;对于②,其假设正确.答案 D二、填空题 6.6+7与22+5的大小关系为________.解析 要比较6+7与22+5的大小,只需比较(6+7)2与(22+5)2的大小,只需比较6+7+242与8+5+410的大小, 只需比较42与210的大小,只需比较42与40的大小,∵42>40,∴6+7>22+ 5. 答案 6+7>22+ 5 7.用反证法证明命题“a ,b ∈R ,ab 可以被5整除,那么a ,b 中至少有一个能被5整除”,那么假设的内容是__________________.答案 都不能被5整除8.下列条件:①ab >0,②ab <0,③a >0,b >0,④a <0,b <0,其中能使b a +a b ≥2成立的条件的序号是________.解析 要使b a +a b ≥2,只需b a >0成立,即a ,b 不为0且同号即可,故①③④能使b a +a b≥2成立.答案 ①③④三、解答题9.若a ,b ,c 是不全相等的正数,求证:lg a +b 2+lg b +c 2+lg c +a 2>lg a +lg b +lg c .证明 ∵a ,b ,c ∈(0,+∞),∴a +b 2≥ab >0,b +c 2≥bc >0,a +c 2≥ac >0.又上述三个不等式中等号不能同时成立.∴a +b 2·b +c 2·c +a 2>abc 成立.上式两边同时取常用对数,得lg ⎝⎛⎭⎪⎫a +b 2·b +c 2·c +a 2>lg abc , ∴lg a +b 2+lg b +c 2+lg c +a 2>lg a +lg b +lg c .10.设数列{a n }是公比为q 的等比数列,S n 是它的前n 项和.(1)求证:数列{S n }不是等比数列;(2)数列{S n }是等差数列吗?为什么?(1)证明 假设数列{S n }是等比数列,则S 22=S 1S 3,即a 21(1+q )2=a 1·a 1·(1+q +q 2),因为a 1≠0,所以(1+q )2=1+q +q 2,即q =0,这与公比q ≠0矛盾,所以数列{S n }不是等比数列.(2)解 当q =1时,S n =na 1,故{S n }是等差数列;当q ≠1时,{S n }不是等差数列,否则2S 2=S 1+S 3,即2a 1(1+q )=a 1+a 1(1+q +q 2),得q =0,这与公比q ≠0矛盾.综上,当q =1时,数列{S n }是等差数列;当q ≠1时,数列{S n }不是等差数列.能力提升题组(建议用时:25分钟) 11.已知函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x,a ,b 是正实数,A =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 2,B =f (ab ),C =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ab a +b ,则A ,B ,C 的大小关系为( )A.A ≤B ≤CB.A ≤C ≤BC.B ≤C ≤AD.C ≤B ≤A 解析 ∵a +b 2≥ab ≥2ab a +b ,又f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 在R 上是减函数,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 2≤f (ab )≤f ⎝⎛⎭⎪⎫2ab a +b . 答案 A 12.设a ,b ,c 均为正实数,则三个数a +1b ,b +1c ,c +1a( ) A.都大于2 B.都小于2C.至少有一个不大于2D.至少有一个不小于2 解析 ∵a >0,b >0,c >0,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫a +1b +⎝ ⎛⎭⎪⎫b +1c +⎝ ⎛⎭⎪⎫c +1a =⎝ ⎛⎭⎪⎫a +1a +⎝ ⎛⎭⎪⎫b +1b + ⎝ ⎛⎭⎪⎫c +1c ≥6,当且仅当a =b =c =1时,“=”成立,故三者不能都小于2,即至少有一个不小于2.答案 D13.如果a a +b b >a b +b a ,则a ,b 应满足的条件是________.解析 ∵a a +b b -(a b +b a ) =a (a -b )+b (b -a )=(a -b )(a -b )=(a -b )2(a +b ).∴当a ≥0,b ≥0且a ≠b 时,(a -b )2(a +b )>0.∴a a +b b >a b +b a 成立的条件是a ≥0,b ≥0且a ≠b .答案 a ≥0,b ≥0且a ≠b14.设x ≥1,y ≥1,证明x +y +1xy ≤1x +1y+xy . 证明 由于x ≥1,y ≥1,所以要证明x +y +1xy ≤1x +1y+xy , 只需证xy (x +y )+1≤y +x +(xy )2.将上式中的右式减左式,得-=-=(xy +1)(xy -1)-(x +y )(xy -1)=(xy -1)(xy -x -y +1)=(xy -1)(x -1)(y -1).因为x ≥1,y ≥1,所以(xy -1)(x -1)(y -1)≥0,从而所要证明的不等式成立.15.(2016·浙江卷)设函数f (x )=x 3+11+x,x ∈,证明: (1)f (x )≥1-x +x 2;(2)34<f (x )≤32. 证明 (1)因为1-x +x 2-x 3=1-(-x )41-(-x )=1-x 41+x , 由于x ∈,有1-x 41+x ≤1x +1, 即1-x +x 2-x 3≤1x +1,所以f (x )≥1-x +x 2. (2)由0≤x ≤1得x 3≤x ,故f (x )=x 3+1x +1≤x +1x +1=x +1x +1-32+32=(x -1)(2x +1)2(x +1)+32≤32, 所以f (x )≤32. 由(1)得f (x )≥1-x +x 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34≥34, 又因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=1924>34, 所以f (x )>34. 综上,34<f (x )≤32.。
课时分层训练(三十八)空间点、直线、平面之间的位置关系A组基础达标(建议用时:30分钟)一、选择题1.l1,l2表示空间中的两条直线,若p:l1,l2是异面直线,q:l1,l2不相交,则()A.p是q的充分条件,但不是q的必要条件B.p是q的必要条件,但不是q的充分条件C.p是q的充分必要条件D.p既不是q的充分条件,也不是q的必要条件A[若l1,l2异面,则l1,l2一定不相交;若l1,l2不相交,则l1,l2是平行直线或异面直线,故p⇒q,qD⇒/p,故p是q的充分不必要条件.] 2.已知a,b,c为三条不重合的直线,已知下列结论:①若a⊥b,a⊥c,则b∥c;②若a⊥b,a⊥c,则b⊥c;③若a∥b,b⊥c,则a⊥c.其中正确的个数为()A.0B.1C.2 D.3B[法一:在空间中,若a⊥b,a⊥c,则b,c可能平行,也可能相交,还可能异面,所以①②错,③显然成立.法二:构造长方体或正方体模型可快速判断,①②错,③正确.]3.(2017·台州调考)已知直线a和平面α,β,α∩β=l,a⊄α,a⊄β,且a在α,β内的射影分别为直线b和c,则直线b和c的位置关系是()A.相交或平行B.相交或异面C.平行或异面D.相交、平行或异面D[依题意,直线b和c的位置关系可能是相交、平行或异面.]4.若空间中四条两两不同的直线l 1,l 2,l 3,l 4满足l 1⊥l 2,l 2⊥l 3,l 3⊥l 4,则下列结论一定正确的是( )A .l 1⊥l 4B .l 1∥l 4C .l 1与l 4既不垂直也不平行D .l 1与l 4的位置关系不确定D [如图,在长方体ABCD -A1B 1C 1D 1中,记l 1=DD 1,l 2=DC ,l 3=DA .若l 4=AA 1,满足l 1⊥l 2,l 2⊥l 3,l 3⊥l 4,此时l 1∥l 4,可以排除选项A 和C.若取C 1D 为l 4,则l 1与l 4相交;若取BA 为l 4,则l 1与l 4异面;取C 1D 1为l 4,则l 1与l 4相交且垂直.因此l 1与l 4的位置关系不能确定.]5.已知正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E ,F 分别为BB 1,CC 1的中点,那么异面直线AE 与D 1F 所成角的余弦值为( )A.45B.35C.23D.57B [连接DF ,则AE ∥DF ,∴∠D 1FD 为异面直线AE 与D 1F 所成的角.设正方体棱长为a ,则D 1D =a ,DF =52a ,D 1F =52a ,∴cos ∠D 1FD =⎝ ⎛⎭⎪⎫52a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫52a 2-a 22·52a ·52a=35.] 二、填空题6.如图7-3-7所示,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M ,N 分别为棱C 1D 1、C 1C 的中点,有以下四个结论:图7-3-7①直线AM与CC1是相交直线;②直线AM与BN是平行直线;③直线BN与MB1是异面直线;④直线MN与AC所成的角为60°.其中正确的结论为________.(注:把你认为正确的结论序号都填上)③④[由题图可知AM与CC1是异面直线,AM与BN是异面直线,BN与MB1为异面直线.因为D1C∥MN,所以直线MN与AC所成的角就是D1C与AC所成的角,且角为60°.]7.(2017·舟山模拟)如图7-3-8所示,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,D是AC的中点,AA1∶AB=2∶1,则异面直线AB1与BD所成的角为________.【导学号:51062229】图7-3-860°[取A1C1的中点E,连接B1E,ED,AE,在Rt△AB1E中,∠AB1E即为所求,设AB=1,则A1A=2,AB1=3,B1E=32,AE=32,故∠AB1E=60°.]8.如图7-3-9,正方体的底面与正四面体的底面在同一平面α上,且AB∥CD,则直线EF与正方体的六个面所在的平面相交的平面个数为________.图7-3-94[取CD的中点为G(图略),由题意知平面EFG与正方体的左、右侧面所在平面重合或平行,从而EF与正方体的左、右侧面所在的平面平行或EF在平面内,所以直线EF与正方体的前、后侧面及上、下底面所在平面相交.故直线EF 与正方体的六个面所在的平面相交的平面个数为4.]三、解答题9.如图7-3-10所示,正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别是A1B1,B1C1的中点.问:图7-3-10(1)AM和CN是否是异面直线?说明理由;(2)D1B和CC1是否是异面直线?说明理由.[解](1)AM,CN不是异面直线.理由:连接MN,A1C1,AC.因为M,N分别是A1B1,B1C1的中点,所以MN∥A1C1.4分又因为A1A綊C1C,所以A1ACC1为平行四边形,所以A1C1∥AC,所以MN∥AC,所以A,M,N,C在同一平面内,故AM和CN不是异面直线.7分(2)直线D 1B 和CC 1是异面直线.9分理由:因为ABCD -A 1B 1C 1D 1是正方体,所以B ,C ,C 1,D 1不共面.假设D 1B 与CC 1不是异面直线,则存在平面α,使D 1B ⊂平面α,CC 1⊂平面α,所以D 1,B ,C ,C 1∈α,13分这与B ,C ,C 1,D 1不共面矛盾,所以假设不成立,即D 1B 和CC 1是异面直线.15分10.如图7-3-11所示,在三棱锥P -ABC 中,P A ⊥底面ABC ,D 是PC 的中点.已知∠BAC =π2,AB =2,AC =23,P A =2.求:图7-3-11(1)三棱锥P -ABC 的体积;(2)异面直线BC 与AD 所成角的余弦值.[解] (1)S △ABC =12×2×23=23,三棱锥P -ABC 的体积为V =13S △ABC ·P A =13×23×2=43 3.6分(2)如图,取PB 的中点E ,连接DE ,AE ,则ED ∥BC ,所以∠ADE 是异面直线BC 与AD 所成的角(或其补角).10分在△ADE 中,DE =2,AE =2,AD =2,cos ∠ADE =22+22-22×2×2=34. 故异面直线BC 与AD 所成角的余弦值为34.15分B 组 能力提升(建议用时:15分钟)1.(2017·绍兴二模)设α为平面,a ,b 为两条不同的直线,则下列叙述正确的是( )A .若a ∥α,b ∥α,则a ∥bB .若a ⊥α,a ∥b ,则b ⊥αC .若a ⊥α,a ⊥b ,则b ∥αD .若a ∥α,a ⊥b ,则b ⊥αB [若a ∥α,b ∥α,则a 与b 相交、平行或异面,故A 错误;易知B 正确; 若a ⊥α,a ⊥b ,则b ∥α或b ⊂α,故C 错误;若a ∥α,a ⊥b ,则b ∥α或b ⊂α或b 与α相交,故D 错误.]2.(2017·浙江名校(绍兴一中)交流卷五)如图7-3-12,长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的底面是边长为1的正方形,点E 在侧棱AA 1上,满足∠C 1EB =90°,则异面直线BE 与C 1B 1所成的角为________,侧棱AA 1的长的最小值为________.【导学号:51062230】图7-3-1290° 2 [连结BC 1,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,CB ⊥平面ABB 1A 1,∴∠CBE =90°,又C 1B 1∥BC ,∴异面直线BE 与C 1B 1所成的角为90°.设AA 1=x ,AE=m (m ≥0),所以BE 2=1+m 2,EC 21=(x -m )2+2,BC 21=1+x 2,因为∠C 1EB =90°,所以BC 21=EC 21+BE 2,即1+x 2=(x -m )2+2+1+m 2,即m 2-mx +1=0,所以x =m +1m ≥2⎝ ⎛⎭⎪⎫当且仅当m =1m ,即m =1时“=”成立.] 3.(2017·广州模拟)已知三棱锥A -BCD 中,AB =CD ,且直线AB 与CD 成60°角,点M ,N 分别是BC ,AD 的中点,求直线AB 和MN 所成的角.【导学号:51062231】[解] 如图,取AC 的中点P .连接PM ,PN ,又点M ,N分别是BC ,AD 的中点,则PM∥AB,且PM=12AB,PN∥CD,且PN=12CD,所以∠MPN为AB与CD所成的角(或其补角).6分则∠MPN=60°或∠MPN=120°,①若∠MPN=60°,因为PM∥AB,所以∠PMN是AB与MN所成的角(或其补角).又因为AB=CD,所以PM=PN,则△PMN是等边三角形,所以∠PMN=60°,即AB和MN所成的角为60°.9分②若∠MPN=120°,则易知△PMN是等腰三角形,所以∠PMN=30°,即AB和MN所成的角为30°.综上,直线AB和MN所成的角为60°或30°.12分。
第七章立体几何[深研高考·备考导航]为教师备课、授课提供丰富教学资源[五年考情]分析近5年浙江卷高考试题发现本章主要考查简单几何体的三视图及表面积、体积、空间中线、面的平行垂直关系、突出对空间想象能力,逻辑推理能力的考查、分值大约在20分左右.第一节空间几何体的结构及其三视图和直观图1.简单多面体的结构特征(1)棱柱的侧棱都平行且相等,上下底面是全等的多边形;(2)棱锥的底面是任意多边形,侧面是有一个公共点的三角形;(3)棱台可由平行于棱锥底面的平面截棱锥得到,其上下底面是相似多边形.2.旋转体的形成(1)三视图的名称几何体的三视图包括:正视图、侧视图、俯视图.(2)三视图的画法①在画三视图时,重叠的线只画一条,挡住的线要画成虚线.②三视图的正视图、侧视图、俯视图分别是从几何体的正前方、正左方、正上方观察到的几何体的正投影图.4.空间几何体的直观图空间几何体的直观图常用斜二测画法来画,其规则是(1)原图形中x轴、y轴、z轴两两垂直,直观图中,x′轴,y′轴的夹角为45°或135°,z′轴与x′轴和y′轴所在平面垂直.(2)原图形中平行于坐标轴的线段,直观图中仍平行于坐标轴;平行于x轴和z轴的线段在直观图中保持原长度不变;平行于y轴的线段在直观图中长度变为原来的一半.1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)有两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何体是棱柱.()(2)有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体是棱锥.()(3)用斜二测画法画水平放置的∠A时,若∠A的两边分别平行于x轴和y轴,且∠A=90°,则在直观图中,∠A=90°.()(4)正方体、球、圆锥各自的三视图中,三视图均相同.()[答案](1)×(2)×(3)×(4)×2.(教材改编)如图7-1-1,长方体ABCD-A′B′C′D′中被截去一部分,其中EH∥A′D′,则剩下的几何体是()图7-1-1A.棱台B.四棱柱C.五棱柱D.简单组合体C[由几何体的结构特征,剩下的几何体为五棱柱.]3.如图7-1-2,网格纸的各小格都是正方形,粗实线画出的是一个几何体的三视图,则这个几何体是()图7-1-2A.三棱锥B.三棱柱C.四棱锥D.四棱柱B[由题知,该几何体的三视图为一个三角形,两个四边形,经分析可知该几何体为如图所示的三棱柱.]4.将一个长方体沿相邻三个面的对角线截去一个棱锥,得到的几何体的正视图与俯视图如图7-1-3所示,则该几何体的侧(左)视图为()图7-1-3B[由几何体的正视图和俯视图可知该几何体为图①,故其侧(左)视图为图②.]5.以边长为1的正方形的一边所在直线为旋转轴,将该正方形旋转一周所得圆柱的侧面积等于________. 【导学号:51062215】2π[由题意得圆柱的底面半径r=1,母线l=1,所以圆柱的侧面积S=2πrl=2π.]A.有两个平面互相平行,其余各面都是平行四边形的多面体是棱柱B.四棱锥的四个侧面都可以是直角三角形C.有两个平面互相平行,其余各面都是梯形的多面体是棱台D.棱台的各侧棱延长后不一定交于一点(2)以下命题:①以直角三角形的一边所在直线为轴旋转一周所得的旋转体是圆锥;②以直角梯形的一腰所在直线为轴旋转一周所得的旋转体是圆台;③圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆面;④一个平面截圆锥,得到一个圆锥和一个圆台.其中正确命题的个数为()A.0B.1C.2 D.3(1)B(2)B[(1)如图①所示,可知A错.如图②,当PD⊥底面ABCD,且四边形ABCD为矩形时,则四个侧面均为直角三角形,B正确.①②根据棱台的定义,可知C,D不正确.(2)由圆锥、圆台、圆柱的定义可知①②错误,③正确.对于命题④,只有平行于圆锥底面的平面截圆锥,才能得到一个圆锥和一个圆台,④不正确.] [规律方法] 1.关于空间几何体的结构特征辨析关键是紧扣各种空间几何体的概念,要善于通过举反例对概念进行辨析,即要说明一个命题是错误的,只需举一个反例即可.2.圆柱、圆锥、圆台的有关元素都集中在轴截面上,解题时要注意用好轴截面中各元素的关系.3.因为棱(圆)台是由棱(圆)锥定义的,所以在解决棱(圆)台问题时,要注意“还台为锥”的解题策略.[变式训练1]下列结论正确的是()A.各个面都是三角形的几何体是三棱锥B.夹在圆柱的两个平行截面间的几何体还是一个旋转体C.棱锥的侧棱长与底面多边形的边长相等,则此棱锥可能是六棱锥D.圆锥的顶点与底面圆周上任意一点的连线都是母线D[如图①知,A不正确.如图②,两个平行平面与底面不平行时,截得的几何体不是旋转体,则B不正确.①②C错误.若六棱锥的所有棱长都相等,则底面多边形是正六边形.由几何图形知,若以正六边形为底面,侧棱长必然要大于底面边长.由母线的概念知,选项D正确.]☞角度1由空间几何体的直观图判断三视图一几何体的直观图如图7-1-4,下列给出的四个俯视图中正确的是()图7-1-4A B C DB[该几何体是组合体,上面的几何体是一个五面体,下面是一个长方体,且五面体的一个面即为长方体的一个面,五面体最上面的棱的两端点在底面的射影距左右两边距离相等,因此选项B适合.]☞角度2已知三视图,判断几何体(1)某四棱锥的三视图如图7-1-5所示,该四棱锥最长棱棱长为()图7-1-5A.1 B. 2C. 3 D.2(2)如图7-1-6是由圆柱与圆锥组合而成的几何体的三视图,则该几何体的表面积为()图7-1-6A.20πB.24πC.28πD.32π(1)C(2)C[(1)由三视图知,该四棱锥的直观图如图所示,其中P A⊥平面ABCD.又P A=AD=AB=1,且底面ABCD是正方形,所以PC为最长棱.连接AC,则PC=AC2+P A2=(2)2+1= 3.(2)由三视图可知圆柱的底面直径为4,母线长(高)为4,所以圆柱的侧面积为2π×2×4=16π,底面积为π·22=4π;圆锥的底面直径为4,高为23,所以圆锥的母线长为(23)2+22=4,所以圆锥的侧面积为π×2×4=8π.所以该几何体的表面积为S=16π+4π+8π=28π.][规律方法] 1.由实物图画三视图或判断选择三视图,按照“正侧一样高,正俯一样长,俯侧一样宽”的特点确认.2.根据三视图还原几何体.(1)对柱、锥、台、球的三视图要熟悉.(2)明确三视图的形成原理,并能结合空间想象将三视图还原为直观图.(3)根据三视图的形状及相关数据推断出原几何图形中的点、线、面之间的位置关系及相关数据.易错警示:对于简单组合体的三视图,应注意它们的交线的位置,区分好实线和虚线的不同.ABC的平面直观图△A′B′C′的面积为()A.34a2 B.38a2C.68a2 D.616a2D[如图①②所示的实际图形和直观图,由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.][规律方法] 1.画几何体的直观图一般采用斜二测画法,其规则可以用“斜”(两坐标轴成45°或135°)和“二测”(平行于y 轴的线段长度减半,平行于x 轴和z 轴的线段长度不变)来掌握.对直观图的考查有两个方向,一是已知原图形求直观图的相关量,二是已知直观图求原图形中的相关量.2.按照斜二测画法得到的平面图形的直观图,其面积与原图形的面积的关系:S 直观图=24S 原图形.[变式训练2] 已知等腰梯形ABCD ,上底CD =1,腰AD =CB =2,下底AB =3,以下底所在直线为x 轴,则由斜二测画法画出的直观图A ′B ′C ′D ′的面积为________. 【导学号:51062216】22 [如图所示:因为OE =(2)2-1=1,所以O ′E ′=12,E ′F =24, 则直观图A ′B ′C ′D ′的面积S ′=1+32×24=22.][思想与方法]1.画三视图的三个原则:(1)画法规则:“长对正,宽相等,高平齐”.(2)摆放规则:侧视图在正视图的右侧,俯视图在正视图的正下方.(3)实虚线的画法规则:可见轮廓线和棱用实线画出,不可见线和棱用虚线画出.2.棱台和圆台是分别用平行于棱锥和圆锥的底面的平面截棱锥和圆锥后得到的,所以在解决棱台和圆台的相关问题时,常“还台为锥”,体现了转化的数学思想.[易错与防范]1.确定正视、侧视、俯视的方向,观察同一物体方向不同,所画的三视图也不同.2.对于简单几何体的组合体,在画其三视图时首先应分清它是由哪些简单几何体组成的,然后再画其三视图,易忽视交线的位置,实线与虚线的不同致误.课时分层训练(三十六)空间几何体的结构及其三视图和直观图A组基础达标(建议用时:30分钟)一、选择题1.下列叙述中,正确的个数为()①在棱柱中,各侧面都是平行四边形;②圆锥的顶点与底面圆周上任意一点的连线都是母线;③有两个面互相平行,且相似,其余各面都是梯形的多面体是棱台.A.0B.1C.2 D.3C[由棱柱的结构特征可知①正确.由圆锥母线的定义可知②正确.棱台的定义是棱锥的底面和平行于底面的一个截面间的部分,各侧棱延长线相交于一点才行,故③错.]2.某空间几何体的正视图是三角形,则该几何体不可能是()【导学号:51062217】A.圆柱B.圆锥C.四面体D.三棱柱A[由三视图知识知圆锥、四面体、三棱柱(放倒看)都能使其正视图为三角形,而圆柱的正视图不可能为三角形.]3.(2017·嘉兴质检)一个三棱锥的正视图和俯视图如图7-1-7所示,则该三棱锥的侧视图可能为()图7-1-7A B C DD[由题图可知,该几何体为如图所示的三棱锥,其中平面ACD⊥平面BCD,∴该三棱锥的侧视图可能为选项D.]4.一个几何体的三视图如图7-1-8所示,则该几何体的表面积为( )图7-1-8A .3πB .4πC .2π+4D .3π+4D [由几何体的三视图可知,该几何体为半圆柱,直观图如图所示.表面积为2×2+2×12×π×12+π×1×2=4+3π.]5.一个正方体被一个平面截去一部分后,剩余部分的三视图如图7-1-9,则截去部分体积与剩余部分体积的比值为( )图7-1-9A.18B.17C.16D.15D [由已知三视图知该几何体是由一个正方体截去了一个“大角”后剩余的部分,如图所示,截去部分是一个三棱锥.设正方体的棱长为1,则三棱锥的体积为V 1=13×12×1×1×1=16, 剩余部分的体积V 2=13-16=56. 所以V 1V 2=1656=15,故选D.]二、填空题6.(2017·浙江五校联考)一水平放置的平面四边形OABC ,用斜二测画法画出它的直观图O ′A ′B ′C ′如图7-1-10所示,此直观图恰好是一个边长为1的正方形,则原平面四边形OABC 的面积为________.图7-1-1022 [因为直观图的面积是原图形面积的24倍,且直观图的面积为1,所以原图形的面积为2 2.]7.如图7-1-11所示,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,点P 是上底面A 1B 1C 1D 1内一动点,则三棱锥P -ABC的正视图与侧视图的面积的比值为________.图7-1-111 [三棱锥P -ABC 的正视图与侧视图为底边和高均相等的三角形,故它们的面积相等,面积比值为1.]8.某三棱锥的三视图如图7-1-12所示,则该三棱锥最长棱的棱长为________.【导学号:51062218】图7-1-1222[由题中三视图可知,三棱锥的直观图如图所示,其中P A⊥平面ABC,M为AC的中点,且BM⊥AC,故该三棱锥的最长棱为PC.在Rt△P AC中,PC=P A2+AC2=22+22=2 2.]三、解答题9.某几何体的三视图如图7-1-13所示.图7-1-13(1)判断该几何体是什么几何体?(2)画出该几何体的直观图. 【导学号:51062219】[解](1)该几何体是一个正方体切掉两个14圆柱后的几何体.6分(2)直观图如图所示.15分10.如图7-1-14,在四棱锥P-ABCD中,底面为正方形,PC与底面ABCD垂直,下图为该四棱锥的正视图和侧视图,它们是腰长为6 cm的全等的等腰直角三角形.图7-1-14(1)根据图中所给的正视图、侧视图,画出相应的俯视图,并求出该俯视图的面积;(2)求P A.[解](1)该四棱锥的俯视图为(内含对角线)边长为6 cm的正方形,如图,其面积为36 cm2.6分(2)由侧视图可求得PD=PC2+CD2=62+62=6 2.8分由正视图可知AD=6,且AD⊥PD,所以在Rt△APD中,P A=PD2+AD2=(62)2+62=6 3 cm.15分B组能力提升(建议用时:15分钟)1.在如图7-1-15所示的空间直角坐标系O-xyz中,一个四面体的顶点坐标分别是(0,0,2),(2,2,0),(1,2,1),(2,2,2),给出编号①②③④的四个图,则该四面体的正视图和俯视图分别为()图7-1-15A.①和②B.③和①C.④和③D.④和②D[如图,在坐标系中标出已知的四个点,根据三视图的画图规则判断三棱锥的正视图为④,俯视图为②.]2.(2017·杭州学军中学质检)如图7-1-16是一个几何体的三视图,则该几何体任意两个顶点间距离的最大值是() 【导学号:51062220】图7-1-16A.4 B.5C.3 2 D.3 3D[由三视图作出几何体的直观图(如图所示),计算可知AF最长,且AF=BF2+AB2=3 3.]3.某四棱柱的三视图如图7-1-17所示,则该四棱柱的体积为________.图7-1-1732[由题中三视图可画出长为2、宽为1、高为1的长方体,将该几何体还原到长方体中,如图所示,该几何体为四棱柱ABCD-A′B′C′D′.故该四棱柱的体积V=Sh=12×(1+2)×1×1=32.]。
2018年高考浙江卷试题解析目录语文1-18数学19-33英语34-452018年高考浙江卷语文解析1.下列各句中,没有错别字且加点字的注音全都正确的一项是A.从懵.(měng)懂的幼儿到朝气蓬勃的少年,从踌躇满志的青年到成熟的中年,最后步入两鬓.(bìng)斑白的老年:有序变化是生命亘古不变的主题。
B.虽然语言系统有自我净化能力,随着时间的推移,会分层过滤,淘尽渣滓.(zǐ),淬.(cuì)炼真金,但是当下网络语言带来的一些负面影响仍不容小觑。
C.江上一个个漩涡,似乎在仰首倾听清晨雁鸣;那些雉堞.(dié)、战车,均已废驰;鸟鸣声穿过山风烟霭,落满了山峦;遍野麦浪,渐成燎.(liáo)原之势。
D.对于那些枉顾道德与法律铤而走险的电商平台,有关部门必须给予相应的惩.(chěng)罚,否则难以制止种种薅.(hāo)顾客羊毛的恶劣行为。
【答案】B【解析】试题分析:此题考查考生对常见常用字字音字形的把握。
主要考查的是多音字、形近字和异形字,有些字的读音区别度很小,可能体现在音调、平翘舌、前后鼻音等。
记忆它的读音时一般根据它的语意或词性。
A项“两鬓”的“鬓”,念作“bìn”。
C项“废驰”的“驰”应写作“弛”。
D项“惩罚”的“惩”,应念作“chéng”。
阅读下面的文字,完成下面小题。
在第55届博洛尼亚国际儿童书展上,中国插画展现场的观众络绎不绝....,显示出各界对中国插画现状与发展的关切。
【甲】什么是插画?插画就是出版物中的插图:一本书如果以插画为主,以文字为辅,就被称为绘本,顾名思义就是画出来的书。
一本优秀的绘本,可以让不认字的孩子“读”出其中蕴涵的深意。
【乙]在各色画笔下,蝴蝶、花朵、叶子、大树等跃然纸上....,孩子可以对色彩、实物进行认知学习。
在学校里阅读的绘本,父母在家里也可以和孩子一起阅读。
如此一来,孩子在幼儿园抑或在家里,都拥有一个语言互通的环境。
课时分层训练(三十六)
空间几何体的结构及其三视图和直观图
A组基础达标
(建议用时:30分钟)
一、选择题
1.下列叙述中,正确的个数为()
①在棱柱中,各侧面都是平行四边形;
②圆锥的顶点与底面圆周上任意一点的连线都是母线;
③有两个面互相平行,且相似,其余各面都是梯形的多面体是棱台.
A.0B.1
C.2 D.3
C[由棱柱的结构特征可知①正确.由圆锥母线的定义可知②正确.棱台的定义是棱锥的底面和平行于底面的一个截面间的部分,各侧棱延长线相交于一点才行,故③错.]
2.某空间几何体的正视图是三角形,则该几何体不可能是()
【导学号:51062217】A.圆柱B.圆锥
C.四面体D.三棱柱
A[由三视图知识知圆锥、四面体、三棱柱(放倒看)都能使其正视图为三角形,而圆柱的正视图不可能为三角形.]
3.(2017·嘉兴质检)一个三棱锥的正视图和俯视图如图7-1-7所示,则该三棱锥的侧视图可能为()
图7-1-7
A B C D
D [由题图可知,该几何体为如图所示的三棱锥,其中平面ACD ⊥平面BCD ,
∴该三棱锥的侧视图可能为选项D.]
4.一个几何体的三视图如图7-1-8所示,则该几何体的表面积为( )
图7-1-8
A .3π
B .4π
C .2π+4
D .3π+4
D [由几何体的三视图可知,该几何体为半圆柱,直观图如图所示.
表面积为2×2+2×12×π×12+π×1×2=4+3π.]
5.一个正方体被一个平面截去一部分后,剩余部分的三视图如图7-1-9,则截去部分体积与剩余部分体积的比值为( )
图7-1-9
A.18
B.17
C.16
D.15
D [由已知三视图知该几何体是由一个正方体截去了一个
“大角”后剩余的部分,如图所示,截去部分是一个三棱锥.设
正方体的棱长为1,则三棱锥的体积为
V 1=13×12×1×1×1=16,
剩余部分的体积V 2=13-16=56.
所以V 1V 2
=1656
=15,故选D.] 二、填空题
6.(2017·浙江五校联考)一水平放置的平面四边形OABC ,用斜二测画法画出它的直观图O ′A ′B ′C ′如图7-1-10所示,此直观图恰好是一个边长为1的正方形,则原平面四边形OABC 的面积为________.
图7-1-10 22 [因为直观图的面积是原图形面积的24倍,且直观图的面积为1,所以原图形的面积为2 2.]
7.如图7-1-11所示,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,点P 是上底面A 1B 1C 1D 1内一动点,则三棱锥P -ABC
的正视图与侧视图的面积的比值为________.
图7-1-11
1 [三棱锥P
-ABC 的正视图与侧视图为底边和高均相等的三角形,故它们的
面积相等,面积比值为1.]
8.某三棱锥的三视图如图7-1-12所示,则该三棱锥最长棱的棱长为________.
【导学号:51062218】
图7-1-12
22 [由题中三视图可知,三棱锥的直观图如图所示,其
中P A ⊥平面ABC ,M 为AC 的中点,且BM ⊥AC ,故该三棱
锥的最长棱为PC .
在Rt △P AC 中,
PC =P A 2+AC 2=22+22=2 2.]
三、解答题
9.某几何体的三视图如图7-1-13所示.
图7-1-13
(1)判断该几何体是什么几何体?
(2)画出该几何体的直观图. 【导学号:51062219】
[解] (1)该几何体是一个正方体切掉两个14圆柱后的几何体.6分
(2)直观图如图所示.15分
10.如图7-1-14,在四棱锥P-ABCD中,底面为正方形,PC与底面ABCD 垂直,下图为该四棱锥的正视图和侧视图,它们是腰长为6 cm的全等的等腰直角三角形.
图7-1-14
(1)根据图中所给的正视图、侧视图,画出相应的俯视图,并求出该俯视图的面积;
(2)求P A.
[解](1)该四棱锥的俯视图为(内含对角线)边长为6 cm的正
方形,如图,其面积为36 cm2.6分
(2)由侧视图可求得PD=PC2+CD2=62+62=6 2.8分
由正视图可知AD=6,且AD⊥PD,所以在Rt△APD中,P A=PD2+AD2=(62)2+62=6 3 cm.15分
B组能力提升
(建议用时:15分钟)
1.在如图7-1-15所示的空间直角坐标系O-xyz中,一个四面体的顶点坐标分别是(0,0,2),(2,2,0),(1,2,1),(2,2,2),给出编号①②③④的四个图,则该四面体的正视图和俯视图分别为()
图7-1-15
A.①和②B.③和①
C.④和③D.④和②
D[如图,在坐标系中标出已知的四个点,根据三视图的画图规则判断三棱锥的正视图为④,俯视图为②.
]
2.(2017·杭州学军中学质检)如图7-1-16是一个几何体的三视图,则该几何体任意两个顶点间距离的最大值是() 【导学号:51062220】
图7-1-16
A.4 B.5
C.3 2 D.3 3
D[
由三视图作出几何体的直观图(如图所示),计算可知AF最
长,且AF=BF2+AB2=3 3.]
3.某四棱柱的三视图如图7-1-17所示,则该四棱柱的体积为________.
图7-1-17
32 [由题中三视图可画出长为2、宽为1、高为1的长方体,将该几何体还原到长方体中,如图所示,该几何体为四棱柱ABCD -A ′B ′C ′D ′.
故该四棱柱的体积V =Sh =12×(1+2)×1×1=32.]。