人教版高一数学必修二第二章单元检测

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高一数学必修二第二章点线面位置关系单元检测一、选择题1.下列推理错误的是() A.A∈l,A∈α,B∈l,B∈α⇒l⊂αB.B.A∈α,A∈β,B∈α,B∈β⇒α∩β=ABC.l⊄α,A∈l⇒A∉αD.A∈l,l⊂α⇒A∈α2.长方体ABCD-A1B1C1D1中,异面直线AB,A1D1所成的角等于 () A.30°B.45°C.60°D.90°3.下列命题正确的是()A.若两条直线和同一个平面所成的角相等,则这两条直线平行B.若一个平面内有三个点到另一个平面的距离相等,则这两个平面平行C.若一条直线平行于两个相交平面,则这条直线与这两个平面的交线平行D.若两个平面都垂直于第三个平面,则这两个平面平行4.在空间四边形ABCD的边AB,BC,CD,DA上分别取E、F、G、H四点,如果EF,GH交于一点P,则()A.P一定在直线BD上B.P一定在直线AC上C.P一定在直线AC或BD上D.P既不在直线AC上,也不在直线BD上5.给定下列四个命题:①若一个平面内的两条直线与另一个平面都平行,那么这两个平面相互平行;②若一个平面经过另一个平面的垂线,那么这两个平面相互垂直;③垂直于同一直线的两条直线相互平行;④若两个平面垂直,那么一个平面内与它们的交线不垂直的直线与另一个平面也不垂直.其中,为真命题的是()A.①和②B.②和③C.③和④D.②和④6.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 ()A.AB∥m B.AC⊥m C.AB∥β D.AC⊥β7.如图(1)所示,在正方形SG1G2G3中,E,F分别是G1G2及G2G3的中点,D 是EF的中点,现在沿SE,SF及EF把这个正方形折成一个四面体,使G1,G2,G3三点重合,重合后的点记为G,如图(2)所示,那么,在四面体S-EFG 中必有 ()A.SG⊥△EFG所在平面B.SD⊥△EFG所在平面C.GF⊥△SEF所在平面D.GD⊥△SEF所在平面8.如图,三棱柱ABC—A1B1C1中,侧棱AA1⊥底面A1B1C1,底面三角形A1B1C1是正三角形,E是BC中点,则下列叙述正确的是()A.CC1与B1E是异面直线B.AC⊥平面ABB1A1C.AE,B1C1为异面直线,且AE⊥B1C1 D.A1C1∥平面AB1E8题图9题图10题图11题图9.如图所示,将等腰直角△ABC沿斜边BC上的高AD折成一个二面角,此时∠B′AC=60°,那么这个二面角大小是()A.90°B.60°C.45°D.30°10.如图,ABCD-A1B1C1D1为正方体,下面结论错误的是() A.BD∥平面CB1D1 B.AC1⊥BDC.AC1⊥平面CB1D1 D.异面直线AD与CB1所成的角为60°11.如图所示,在长方体ABCD—A1B1C1D1中,AB=BC=2,AA1=1,则BC1与平面BB1D1D所成角的正弦值为 ()A.63 B.265 C.155 D.10512.已知正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AB=2,CC1=22,E为CC1的中点,则直线AC1与平面BED的距离为()A .2 B. 3C. 2 D .1二填空题13.设平面α∥平面β,A 、C ∈α,B 、D ∈β,直线AB 与CD 交于点S ,且点S 位于平面α,β之间,AS =8,BS =6,CS =12,则SD =________.14.下列四个命题:①若a ∥b ,a ∥α,则b ∥α;②若a ∥α,b ⊂α,则a ∥b ;③若a ∥α,则a 平行于α内所有的直线;④若a ∥α,a ∥b ,b ⊄α,则b ∥α. 其中正确命题的序号是________.15.在空间四边形ABCD 中,AD =BC =2,E ,F 分别是AB ,CD 的中点,EF =3,则异面直线AD 与BC 所成角的大小为_______________.16.某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的最长棱的棱长为________.三、解答题:本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(本小题满分10分)已知E 、F 、G 、H 为空间四边形ABCD 的边AB 、BC 、CD 、DA 上的点,且EH//FG . 求证:EH / / BD. (12分)H G F ED BAC18.(本小题满分12分)如图,在长方体ABCD D C B A -1111中,a AB =,b AD =,c AA =1,M 是线段11D B 的中点. (Ⅰ)求证://BM 平面AC D 1;(Ⅱ)求平面AC D 1把长方体 ABCD D C B A -1111分成的两部分的体积比.19(本小题满分12分)如图所示,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =AD =1,AA 1=2,M 是棱CC 1的中点.(1)求异面直线A 1M 和C 1D 1所成的角的正切值; (2)证明:平面ABM ⊥平面A 1B 1M .20(本小题满分12分)如图,在四棱锥P-ABCD 中,底面为直角梯形,AD ∥BC,∠BAD=90°,PA ⊥底面ABCD ,且PA =AD=AB=2BC,M 、N 分别为PC 、PB 的中点.(Ⅰ)求证:PB ⊥DM;(Ⅱ)求BD 与平面ADMN 所成的角。

ABCA 1D B 1C 1D 1M21.(本小题满分12分)已知四棱锥P ABCD - (图5) 的三视图如图6所示,PBC∆为正三角形,PA 垂直底面ABCD ,俯视图是直角梯形.(1)求正视图的面积;(2)求四棱锥P ABCD -的体积;(3)求证:AC ⊥平面PAB ;22(本小题满分12分)在四棱锥P ABCD -中,侧面PAD ⊥底面ABCD , ABCD 为直角梯形,BC //AD ,90ADC ∠=︒,112BC CD AD ===,PA PD =,E F ,为AD PC ,的中(Ⅰ)求证:P A //平面BEF ;D FCP(Ⅱ)若PC 与AB 所成角为45︒,求PE 的长;(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,求二面角F-BE-A 的余弦值. 附注 θθcos )180cos(-=-ο必修二第二章检测答案1.C 2.D 3.C 4.B 5.D 6.D 7.A 8.C 9.A 10.D 11.D 12.D 13.9 14.④ 15.60° 16 22 17.解 证明:,EH FG EH ⊄Q P 面BCD ,FG ⊂面BCDEH ∴P 面BCD 5分又EH ⊂Q 面BCD ,面BCD I 面ABD BD =,EH BD ∴P 10分18.解(Ⅰ)证明:设AC 的中点为O ,连接1OD ,BD . 根据题意得AC BD O ⋂=, BO 1//MD ,且BO 1MD =. ∴四边形M BOD 1是平行四边形. ∴1//OD BM .∵⊄BM 平面AC D 1,⊂1OD 平面AC D 1, ∴//BM 平面AC D 1. (Ⅱ)解:∵63111abcD D S V ADC ADC D =⨯⨯=∆-,abc D D DC AD V D C B A ABCD =⨯⨯=-11111,∴空间几何体ABC D C B A 1111的体积=V ADC D D C B A ABCD V V ---11111656abcabc abc =-=. ∴5:1:1=-V V ADC D 或1:5:1=-ADC D V V ,即平面AC D 1把长方体ABCD D C B A -1111分成的两部分的体积比为5:1或1:5.19解:(1)因为C 1D 1∥B 1A 1,所以∠MA 1B 1为异面直线A 1M 与C 1D 1所成的角. 因为A 1B 1⊥平面BCC 1B 1, 所以A 1B 1⊥B 1M ,即∠A 1B 1M =90°.而A 1B 1=1,B 1M =B 1C 21+MC 21=2,故tan ∠MA 1B 1=B 1MA 1B 1=2,即异面直线A 1M 和C 1D 1所成的角的正切值为2. 6分(2)证明:由A 1B 1⊥平面BCC 1B 1,BM ⊂平面BCC 1B 1,得A 1B 1⊥BM .① 由(1)知,B 1M =2,又BM =BC 2+CM 2=2,B 1B =2, 所以B 1M 2+BM 2=B 1B 2,从而BM ⊥B 1M .②又A 1B 1∩B 1M =B 1,再由①②得BM ⊥平面A 1B 1M ,而BM ⊂平面ABM , 因此平面ABM ⊥平面A 1B 1M . 12分 20(Ⅰ)解法1:∵N 是PB 的中点,PA AB =,∴AN PB ⊥. ∵PA ⊥平面ABCD ,所以AD PA ⊥.又AD AB ⊥,PA AB A ⋂=,∴AD ⊥平面PAB ,AD PB ⊥. 又AD AN A ⋂=,∴PB ⊥平面ADMN .∵DM ⊂平面ADMN ,∴PB DM ⊥. ………………6分 (Ⅱ)连结DN ,因为PB ⊥平面ADMN ,所以∠BDN 是BD 与平面ADMN 所成的角.在Rt BDN ∆中, 1sin ,2BN BDN BD ∆==故BD 与平面ADMN 所成的角是6π.………12分21 解:(1)过A 作//AE CD ,根据三视图可知,E 是BC 的中点,且1BE CE ==,1AE CD == 又∵PBC ∆为正三角形,∴2BC PB PC ===,且PE BC ⊥∴2223PE PC CE =-=∵PA ⊥平面ABCD ,AE ⊂平面ABCD ,∴PA AE ⊥∴2222PA PE AE =-=,即PA =正视图的面积为122S =⨯= 6分(2)由(1)可知,四棱锥P ABCD -的高PA =, 底面积为1231222AD BC S CD ++=⋅=⨯=∴四棱锥P ABCD -的体积为1133322P ABCD V S PA -=⋅=⨯= 8分(3)证明:∵PA ⊥平面ABCD ,AC ⊂平面ABCD ,∴PA AC ⊥ ∵在直角三角形ABE 中,2222AB AE BE =+= 在直角三角形ADC 中,2222AC AD CD =+= ∴2224BC AA AC =+=,∴BAC ∆是直角三角形 ∴AC AB ⊥又∵AB PA A =I ,∴AC ⊥平面PAB 12分22(Ⅰ)证明:连接AC 交BE 于O ,并连接EC ,FOΘ BC //AD ,AD BC 21=, E 为AD 中点∴ AE//BC ,且AE=BC∴ 四边形ABCE 为平行四边形∴ O 为AC 中点 ………………………………….………………..1分 又 F 为AD 中点∴ OF //PA ……………………………………………...….2分Θ ,OF BEF PA BEF ⊂⊄平面平面 ……………...….3分∴ PA //平面BEF ………………………………………..……..…..4分 (Ⅱ)由BCDE 为正方形可得EC ==由ABCE 为平行四边形 可得EC //AB∴PCE ∠为PC AB 与所成角 即045PCE ∠=…………………………………..…5分PA PD E AD PE AD =∴⊥Q 为中点Θ,,PAD ABCD PAD ABCD AD PE PAD ⊥⋂=⊂侧面底面侧面底面平面∴PE ABCD ⊥平面 ………………………………………………………….…D FE C BAP11 / 11 7分 ∴EC PE ⊥ …………………………………………………………….8分∴PE EC ==…………………………………..………9 (Ⅲ)由图可知二面角B AC E --的平面角是钝角, 所以二面角B AC E --的余弦值为33-.………………………………………….14分。