【人教A版】高中数学:必修2课本例题习题改编(含答案)
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第1页 共12页 版人教A版必修2课本例题习题改编 湖北省安陆市第一高级中学 伍海军 597917478@qq.com 1.原题(必修2第15页练习第4题)如图是一个几何体的三视图,想象它的几何结构特征,并说出它的名称.
改编 如图是一个几何体的三视图(单位:cm) (Ⅰ)画出这个几何体的直观图(不要求写画法); (Ⅱ)求这个几何体的表面积及体积; (Ⅲ)设异面直线AA与BC所成的角为,求cos.
解:(Ⅰ)这个几何体的直观图如图23-2所示. (Ⅱ)这个几何体是直三棱柱.
由于底面ABC的高为1,所以22112AB. 故所求全面积22ABCBBCCABBASSSS 2(cm)
.
1221322328622
这个几何体的体积121332ABCVSBB3(cm) (Ⅲ)因为//AABB,所以AA与BC所成的角是BBC.
在RtBBC中,22223213BCBBBC,故33cos131313BBBC.
正视图 侧视图 俯视图
俯视图 A正视图 侧视图 A
BBABC
AB
CAB
C
123
113
AA
BB
CC23 第2页 共12页
2PPOOOO
222
222
2.原题(必修2第28页例3)如图,已知几何 体的三视图,用斜二测画法画出它的直观图. 改编1 如图,已知几何体的三视图(单位:cm). (Ⅰ)画出它的直观图(不要求写画法); (Ⅱ)求这个几何体的表面积和体积. 解:(Ⅰ)这个几何体的直观图如图所示. (Ⅱ)这个几何体是一个简单组合体,它的下部是 一个圆柱(底面半径为1cm,高为2cm),它的上部 是一个圆锥(底面半径为1cm,母线长为2cm,高为3cm).
所以所求表面积21212127S2(cm),
所求体积22131213233V3(cm).
3.原题(必修2第30页习题1.3B组第三题)分别以一个直角三角形的斜边,两直角边所在直线为轴,其余各边旋转一周形成的曲面围成三个几何体,画出它们的三视图和直观图,并探讨它们体积之间的关系。
改编 已知直角三角形ABC,其三边分为cba,,,(cba).分别以三角形的a边,b边,c边所
在直线为轴,其余各边旋转一周形成的曲面围成三个几何体,其表面积和体积分别为321,,SSS和321,,VVV,则它们的关系为 ( )
A.321SSS, 321VVV B.321SSS, 321VVV
C.321SSS, 321VVV D.321SSS, 321VVV 解:aabcVcbabcS211)(31),)((,222231,bcVcacS , cbVbabS232331,, 选B.
4.原题(必修2第32页图像)改编 如图几何体是圆柱挖去一个同底等高的圆锥所得,现用一个竖直的平面截这个几何体,所得截面可能是:
POO
正视图 侧视图
俯视图 第3页 共12页 解:切面过轴线为(1),否则是圆锥曲线为(4).本题以立体几何组合体为背景,其实运用圆锥曲线数
学模型.答案(1)、(4). 5.原题(必修2第37页复习参考题B组第三题)
改编1 如右上图是一个正方体的展开图,如果将它还原为正方体,那么这六条面对角线所在直线中,所成的角为60的直线共有 12 对.
改编2 如图正方体中,o,1o为底面中心,以1oo所在直线为旋转轴,线段1BC形成的几何体的正视图为( )
解:选项A、B、D中的几何体是圆台、圆锥、圆柱或由它们组成,而圆台、圆锥、圆柱的
(1)(2)(3)(4)
AA1B1C1D1BCDO
O1
(A)(B)(C)(D) 第4页 共12页
侧面除了与旋转轴在同一平面的母线以外,没有其他直线.即A、B、D不可能,故选C. 6.原题(必修2第37页复习参考题B组第三题)你见过如图所示的纸篓吗?仔细观察它的几何结构,可以发现,它可以由多条直线围成,你知道它是怎么形成的吗? 改编 如图所示的纸篓,观察其几何结构,可以看出是由许多条直线围成的旋转体,该几何体的正视图为( )
解:选项A、B、D中的几何体是圆台、圆锥、圆柱或由它们组成,而圆台、圆锥、圆柱的侧面除了与旋转轴在同一平面的母线以外,没有其他直线。即A、B、D不可能,故选C.
7.原题(必修2第59页例3)改编 设四棱锥P-ABCD的底面不是平行四边形, 用平面α去截此四棱
锥(如右图), 使得截面四边形是平行四边形, 则这样的平面 α ( ) A.不存在 B.只有1个 C.恰有4个 D.有无数多个 解:设四棱锥的两组不相邻的侧面的交线为 m、n, 直线 m、n 确定了一个平面 β.作与 β 平行的平面 α, 与四棱锥的各个侧面相截,则截得的四边形必为平行四边形,而这样的平面 α 有无数多个.答案:D. 8.原题(必修2第62页习题2.2A组第八题)如图,直线AA1,BB1,CC1相交于点O,AO=A1O,BO=B1O,CO=C1O,求证:平面ABC∥平面A1B1C1. 改编 如图,直线AA1、BB1、CC1相交于点O,AO=A1O,BO=B1O,CO=C1O,形成两个顶点相对、底面水平的三棱锥,设三棱锥高均为1,若上面三棱锥中装有高度为0.5的液体,若液体流入下面的三棱锥,则液体高度为_______。
解:液体部分的体积为三棱锥体积的18,流下去后,液体上方空出三棱锥的体积为三棱锥体积的78,设空出三棱锥的高为x,则331x=87,所以,x=273,液面高度为12
73.
(A)(B)(C)(D)A B C
A 1 B
1
C 1 第5页 共12页
(1)有水的部分始终呈棱柱形;(2)没有水的部分始终呈棱柱形;(3)水面EFGH所在四边形的面积为定值; (4)棱A1D1始终与水面所在平面平行;(5)当容器倾斜如图(3)所示时,是定值. (1)有水的部分始终呈棱柱形;(2)没有水的部分始终呈棱柱形;(3)水面EFGH所在四边形的面积为定值; (4)棱A1D1始终与水面所在平面平行;(5)当容器倾斜如图(3)所示时,是定值;(6)当容器任意倾斜时, 水面可以是六边形;(7)当容器任意倾斜时, 水面可以是五边形.
(1) (2) (3) 解:(1),(2),(4),(5),(6),(7).
(6) (7) 10.原题(必修2第79页复习参考题A组第十题)如图,已知平面,,且,,,,ABPCPDCD
是垂足,试判断直线AB与CD的位置关系?并证明你的结论. 改编 如图,已知平面,,且,,,,ABPCPDCD是垂足.(Ⅰ)求证:AB平面
PCD;(Ⅱ)若1,2PCPDCD,试判断平面与平面的位置关系,并证明你的结论.
BFBEBFBE 第6页 共12页 解:(Ⅰ)因为,PCAB,所以PCAB.同理PDAB.又PCPDP,故AB平面
PCD.
(Ⅱ)设AB与平面PCD的交点为H,连结CH、DH.因为AB平面PCD,所以,ABCHABDH,所以CHD是二面角CABD的平面角.又1,2PCPDCD,所
以2222CDPCPD,即090CPD.在平面四边形PCHD中,090PCHPDHCPD,所以090CHD.故平面平面.
11.原题(必修2第90页习题3.2B组第一题)已知点)2,5(),2,2(NM,点P在x轴上,且MPN为直角,求点P的坐标. 改编:已知点)2,5(),2,2(NM,P在x轴上,若MPN为锐角,则点P的横坐标的取值范围是________
解: 用向量的数量积判别:0NPMP,易求答案为6m或1m 12.原题(必修2 第100页习题3.2 A组第三题)已知)4,7(A,)6,5(B,求线段AB的垂直平分线的方程. 改编1 已知)4,7(A关于直线l的对称点为)6,5(B,则直线l的方程是( )
A.01165yx B.0156yx C.01156yx D.0165yx
解:依题意得,直线l是线段AB的垂直平分线.∵65ABk,∴561ABlkk,∵AB的中点为(1,1),∴直线l的方程是)1(561xy即0156yx,故选(B). 改编2 已知圆16)4()7(22yx与圆16)6()5(22yx关于直线l对称 ,则直线l的方程是 . 解:依题意得,两圆的圆心)4,7(A与)6,5(B关于直线l对称,故直线l是线段AB的垂直平分线,由
改编1可得直线l的方程为0156yx. 改编3 求点)4,7(A关于直线0156:yxl的对称点B的坐标.
解:设),(yxB.由lAB,且AB的中点在直线l上,得0124527615674yxxy,解得65yx,