
考生注意:
本試卷分第Ⅰ卷基礎(chǔ)題(114分)和第Ⅱ卷提高題(33分)兩部分,卷面分3分,共150分。
第Ⅰ卷 基礎(chǔ)題(共114分)
一、選擇題: 每小題5分,共35分.
1.在空間直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)關(guān)于x軸對(duì)稱的點(diǎn)坐標(biāo)是( c)
A.B.C.D.
2.已知直線的一個(gè)方向向量為,則直線的斜率為( B )
A.B.C.D.
3.直線和直線,則“”是“”的( A )
A.充分不必要條件B.必要不充分條件
C.充要條件D.既不充分也不必要條件
4.如圖所示,在三棱錐中, ,,,點(diǎn)M,N滿足,,則( A )
A.B.
C.D.
5.已知直線,直線是直線繞點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到的直線,則直線的方程是( D )
A.B.
C.D.
6.已知直線斜率為,且,那么傾斜角的取值范圍是( C)
A.B.
C. D.
7.已知點(diǎn),,若過點(diǎn)的直線與線段AB相交,則該直線斜率的取值范圍是( B )
A.B.
C.D.
二、填空題:每小題5分,共25分.
8.,與直線平行,則直線與的距離為 QUOTE
9.已知三點(diǎn)A,B,C在同一直線上,則實(shí)數(shù)的值是 3 .
10.已知點(diǎn),直線,則點(diǎn)到直線的距離的取值范圍為 .
11.直線l的方向向量為,且l過點(diǎn),則點(diǎn)到l的距離為 QUOTE .
12.已知點(diǎn)在直線上,點(diǎn),則取得最小值時(shí)點(diǎn)坐標(biāo)為 (-3,-4) .
三、解答題:(本大題共4小題,共54分)
13.(12分)據(jù)下列條件分別寫出直線的方程,并化為一般式方程.
(1)已知點(diǎn),求線段的垂直平分線的方程;
(2)求經(jīng)過點(diǎn),且在兩坐標(biāo)軸上的截距相等的直線方程;
(3)總結(jié)直線方程的五種常用形式.
………………12分
解:(1)因?yàn)椋?br>所以線段的中點(diǎn)為,
所以直線的垂直平分線的斜率為,
故線段的垂直平分線的方程為,即.…………4分
(2)①當(dāng)直線過原點(diǎn)時(shí),所求直線在兩坐標(biāo)軸上的截距相等,其斜率為,
故所求直線方程為,即;
②當(dāng)直線不過原點(diǎn)時(shí),
由改直線過點(diǎn),且在兩坐標(biāo)軸上的截距相等可得改直線的斜率為,
所求直線方程為:,即,
由①②知所求直線方程為或.…………………………8分
14.(14分)已知直線經(jīng)過點(diǎn).
(1)若直線到原點(diǎn)的距離為1,求直線的方程;
(2)若直線與軸?軸的正半軸分別交于兩點(diǎn),求的最小值,并求此時(shí)直線的方程.
解:(1)因?yàn)橹本€經(jīng)過點(diǎn),
當(dāng)直線斜率不存在時(shí),直線方程為,此時(shí),直線到原點(diǎn)的距離為1,滿足題意,
當(dāng)直線斜率存在時(shí),設(shè)直線方程為,即,
因?yàn)橹本€到原點(diǎn)的距離為1,所以,解得,此時(shí),直線為
所以直線的方程為或.…………………………7分
(2)由題意知,直線斜率存在且不為0,設(shè)直線方程為,
令,得到,令,得到,
由題知,,得到,
,
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取等號(hào),此時(shí)直線方程為.
…………………………14分
15.(14分)如圖,垂直于梯形所在平面,為的中點(diǎn),,四邊形為矩形.
(1)求異面直線AC與DE所成角的余弦值;
(2)求點(diǎn)到平面的距離.
解;(1)由垂直于梯形所在平面,,得直線兩兩垂直,以為坐標(biāo)原點(diǎn),直線分別為軸建立空間直角坐標(biāo)系,
則A(1,0,0),C(0,2,0),E(0,2,2),AC=(-1,2,0),DE=(0,2,2),
>= QUOTE 23015 23015,因此,異面直線所成的角的余弦值為23015 …………………7分
(2)設(shè)平面的法向量,則,令,得,
因?yàn)?,則,而平面的法向量,
所以點(diǎn)到平面的距離.…………………………14分
16.(14分)如圖,在四棱錐中,底面為菱形,,是邊長(zhǎng)為2的等邊三角形,.
(1)證明:平面平面.
(2)若為的中點(diǎn),求平面與平面的夾角的余弦值。
解:(【詳解】(1)取的中點(diǎn),連接,.
因?yàn)?,,所以為等邊三角?
因?yàn)闉榈闹悬c(diǎn),所以,.
因?yàn)槭沁呴L(zhǎng)為2的等邊三角形,所以,
則,所以.
又,所以平面,
因?yàn)槠矫?,所以平面平?…………………………7分
(2)因?yàn)?,,兩兩垂直,所以以為坐?biāo)原點(diǎn),,,
所在直線分別為軸、軸、軸,建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,
則,,,,,
所以,.
設(shè)為平面的法向量,
則取,得.
易知是平面的一個(gè)法向量.
設(shè)平面與平面的夾角為,
則,
所以平面與平面的夾角的余弦值為.…………………………14分
第Ⅱ卷 提高題(共33分)
17.(14分)已知的頂點(diǎn)A1,2,AB邊上的中線所在直線的方程為的平分線所在直線的方程為.
(1)求直線的方程和點(diǎn)C的坐標(biāo);
(2)求的面積.
解:(1)由點(diǎn)在上,設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)是,則的中點(diǎn)在直線上,
于是,解得,即點(diǎn),
設(shè)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)為,則有,解得,即,
顯然點(diǎn)在直線上,直線的斜率為,
因此直線的方程為,即,
由,解得,則點(diǎn),
所以直線的方程為,點(diǎn)C的坐標(biāo)為.……………………10分
(2)由(1)得,點(diǎn)到直線的距離,
所以的面積.…………………………14分
18.(19分)如圖,在四棱錐中,平面平面,,,,,,.
(1)求證:平面.
(2),求直線與平面所成角的正弦值..
(3)在棱上是否存在點(diǎn),使得平面?若存在,求出AMAP的值;若不存在,請(qǐng)說明理由.
【詳解】(1)∵平面平面,且平面平面,
且,平面,
∴平面,
∵平面,∴,
又,且,平面,
∴平面;…………………………6分
(2)取中點(diǎn)為,連接,
又∵,∴.則,
∵,∴,則,
以為坐標(biāo)原點(diǎn),分別以所在直線為軸建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,
則,,,,
則,,,,
設(shè)為平面的一個(gè)法向量,
則由,得,令,則.
設(shè)與平面的夾角為,
則;…………………………12分
(3)假設(shè)在棱上存在點(diǎn)點(diǎn),使得平面.
設(shè),,
由(2)知,,,,則,,
,
由(2)知平面的一個(gè)法向量.
若平面,則,
解得,又平面,
故在棱上存在點(diǎn)點(diǎn),使得平面,此時(shí).…………………19分
知 識(shí) 與 技 能
學(xué)習(xí)能力(學(xué)法)
內(nèi)容
空間向量與立體幾何
直線的方程
計(jì)算能力
易混易錯(cuò)
分?jǐn)?shù)
71
55
16
5
名稱
方程
已知
說明
點(diǎn)斜式
點(diǎn)、斜率
斜截式
y=kx+b
兩點(diǎn)式
兩點(diǎn)(x1,y1),(x2,y2)
截距式
不過原點(diǎn),不與坐標(biāo)軸平行
一般式
Ax+By+C=0
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