高中数学必修二人教B版难度较难.docx
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高中数学必修二人教B版难度较难
绝密★启用前
高中数学必修二(人教B版)难度:
较难(★★★★☆)
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
分卷I
分卷I注释
一、选择题(注释)
1.在空间直角坐标系中,y轴上任意一点的坐标(x,y,z)应满足的条件是…()
A.x=0,y=0,z∈R B.x=0,z=0,y∈R
C.z=0,y=0,x∈R D.x=y=z=0
2.下列说法正确的是( ).
A.零向量有确定的方向
B.数轴上等长的向量叫做相等的向量
C.向量的坐标AB=-BA
D.|AB|=AB
3.设三棱柱ABCA1B1C1的体积为V,P、Q分别是侧棱AA1、CC1上的点,且PA=QC1,则四棱锥BAPQC的体积为()
A. B.C.VD.V
4.在空间直角坐标系Oxyz中,点M的坐标是(1,3,5),则其关于x轴的对称点的坐标是( ).
A.(-1,-3,-5) B.(-1,-3,5)
C.(1,-3,-5) D.(1,3,-5)
5.【题文】如图,在空间直角坐标系中,正方体的棱长为1,,则等于( )
A.
B.
C.
D.
6.下列三视图表示的几何体是()
图2
A.圆台 B.棱锥 C.圆锥 D.圆柱
7.设实数x、y满足(x-2)2+y2=3,那么的最大值是()
A. B.C. D.
8.已知平面α∩平面β=l,点M∈α,N∈α,P∈β,Pl,又MN∩l=R,过M,N,P三点所确定的平面记为γ,则β∩γ等于()
A.直线MPB.直线NPC.直线PR D.直线MR
9.如图,顶点为P的圆锥的轴截面是等腰直角三角形,A是底面圆周上的点,B是底面圆内的点,O为底面圆的圆心,AB⊥OB,垂足为B,OH⊥PB,垂足为H,且PA=4,C为PA的中点,则当三棱锥OHPC的体积最大时,OB的长是( )
A. B. C. D.
10.经过空间一点P作与直线l成45°角的直线共有( )
A.0条 B.1条C.有限条 D.无数条
分卷II
分卷II注释
二、注释(填空题)
11.已知P(1,0,0)、Q(0,0,1)、R(0,1,0)、S(1,1,1),则以点P、Q、R、S为顶点的三棱锥的外接球的方程为_________.
12.已知A(1,2),B(-3,b)两点间的距离为,则b=______.
13.在空间直角坐标系中,方程x2=4的几何意义为__________.
14.有下列叙述:
①在空间直角坐标系中,在x轴上的点的坐标一定为(0,b,c)
②在空间直角坐标系中,在yOz平面上的点的坐标一定为(0,b,c)
③在空间直角坐标系中,在z轴上的点的坐标记作(0,0,c)
④在空间直角坐标系中,在xOz平面内的点的坐标记作(a,0,c)
其中正确的有_____________.
15.点A(-1,-2)与点B(3,1)之间的距离是__________.
三、注释(解答题)
16.已知数轴上有点A(-2)、B
(1)、D(3),点C在直线AB上,且有,延长DC到E,使,求点E的坐标.
17.已知一个球面方程为(x-2)2+y2+(z+1)2=9,求球面关于点M(3,6,-2)对称的球面方程.
18.在空间直角坐标系中BC=2,原点O是BC的中点,点A的坐标是(,,0),点D在平面yOz上,且∠BDC=90°,∠DCB=30°.
(1)求向量的坐标;
(2)设向量和的夹角为θ,求cosθ的值.
19.在空间直角坐标系中作出以下各点:
P(1,1,1)、Q(-1,1,-1).
20.如图,以正方体三条棱所在直线为坐标轴,建立空间直角坐标系Oxyz,点P在对角线AB上,点Q在棱CD上.
(1)当P点为AB中点,Q在CD上运动时,探究|PQ|的最小值;
(2)当Q为CD中点,P在AB上运动时,探究|PQ|的最小值.
21.如图所示,△ABC为正三角形,EC⊥平面ABC,BD∥CE,且CE=CA=2BD,M、N分别是EA、AC的中点,求证:
(1)DE=DA;
(2)平面MNBD⊥平面ECA;
(3)平面DEA⊥平面ECA.
答案解析部分(共有21道题的解析及答案)
一、选择题
1、思路解析:
考查空间点的坐标.空间直角坐标系中y轴上点的坐标可以是任意实数,其他坐标均为0.故选B.
答案:
B
2、C
3、解析:
把三棱柱看成以ACC1A1为底的四棱柱的一半.设四边形ACC1A1的面积为S,B1到它的距离为h.
则Sh=2V.∴四棱锥BAPQC的体积为Sh=2V=V,故选C.
答案:
C
4、C
5、【答案】C
【解析】
试题分析:
在空间直角坐标系中写出点的坐标,,,所以
.
考点:
空间向量的坐标.
6、解析:
由于俯视图是两个同心圆,则这个几何体是旋转体.又侧视图和正视图均是等腰梯形,所以该几何体是圆台.
答案:
A
7、解析:
因,它表示原点(0,0)和圆(x-2)2+y2=3上一点(x,y)连线的斜率,设k=,即kx-y=0,该直线和圆有公共点,所以,解得,即.
答案:
D
8、解析:
如图所示,
∵MN∩l=R,且M、N都在γ面内,∴R在γ面内,
∵R∈l,l,∴R∈β.
∴R是β面与γ面的公共点.
∵P是γ面与β面的公共点,∴β∩γ=PR.
答案:
C
9、解析:
∵AB⊥OB,AB⊥OP,∴AB⊥平面PBO.
又PB平面PBO,∴AB⊥PB.
又OH⊥PB,∴面PAB⊥面POB.
∴OH⊥HC.∴OH⊥PA.
又C是PA的中点,截面为等腰直角三角形,∴OC⊥PA.∴PC⊥平面OHC.∴.
又PC=2,则当S△HOC最大时,VPHCO最大,此时HO=HC,HO⊥HC.
又,∴.∴.
∴∠HPO=30°.∴.
答案:
D
10、解析:
运用空间想象力易知过空间一点P作与直线l成45°角的直线的全体构成以P为顶点的两个锥形.
答案:
D
二、填空题
11、解析:
以P、Q、R、S四点为顶点构造一个正方体,则正方体的外接球就是三棱锥的外接球.画出图形可知该正方体的中心为(,,),边长为1,于是球半径为.
答案:
(x-)2+(y-)2+(z-)2=
12、-2
13、解析:
x2=4等价于面x=-2或面x=2,它们分别代表两个垂直于x轴的平面.
答案:
两个平行平面x=-2与x=2
14、
②③④
15、解析:
已知两点的坐标可以直接利用两点间距离公式求距离,所以.
答案:
5
三、解答题
16、解:
设C(x),E(x′),如图所示,则,x=-5,所以C(-5).
因为E在DC的延长线上,所以.所以,即点E().
17、思路解析:
考查空间的中点公式,应用对称的性质,可由平面到空间的类比得到空间两点坐标的中点公式.
解:
易知球心的坐标为(2,0,-1),设球心关于M的对称点坐标为(x、y、z),则解得即所求球心坐标为(4,12,-3).又因为对称后的球的半径不变,所以所求的球面方程为(x-4)2+(y-12)2+(z+3)2=9.
18、解析:
(1)过D作DE⊥BC,垂足为E.在Rt△BDC中,由∠BDC=90°,∠DCB=30°,
BC=2,得BD=1,CD=.
∴DE=CDsin30°=,
OE=OB-BE=OB-BDcos60°=1-=.
∴D点的坐标为(0,-,),即向量OD的坐标为(0,-,).
(2)依题意有=(,,0),=(0,-1,0),=(0,1,0),所以=-=(,-1,),
=-=(0,1,0).
设向量和的夹角为θ,则cosθ=
==,
即cosθ=.
19、思路分析:
本题考查在空间直角坐标系中作出点的方法,关键是搞清如何确定点的位置.
解:
要作出点P(1,1,1),按以下步骤:
①从原点出发沿x轴正方向移动1个单位;②沿与y轴平行的方向向右移动1个单位;③沿与z轴平行的方向向上移动1个单位即可.同理可作出点Q(-1,1,-1).如下图所示.
20、思路解析:
考查空间坐标系中点的坐标求法,两点间距离公式的使用,最值问题的探究能力.
(1)当Q点在CD上运动,可设Q(0,2a,z),当z变化时,即表示Q点在CD上运动,由两点间的距离公式可求;
(2)当P在AB上运动时,可设P(x,x,2a-x),然后同
(1).
解:
(1)设正方体的棱长为2a,则P(a,a,a),Q(0,2a,z).
∴.当且仅当z=a,也就是Q(0,2a,a)位于CD的中点时,PQ最小.
(2)依题意设Q(0,2a,a),P(x,x,2a-x).所以.当且仅当x=a,即P(a,a,a)时取等号,此时P位于AB的中点.
21、证明:
(1)如图,取EC的中点F,连接DF,∵EC⊥平面ABC,∴EC⊥BC,易知DF∥BC,∴DF⊥EC.
在Rt△EFD和Rt△DBA中,∵EF=EC=BD,FD=BC=AB,∴Rt△EFD≌Rt△DBA.
∴DE=DA.
(2)MN为△ECA的中位线,则MNEC.
∴MN∥BD,∴N点在平面BDM内.
∵EC⊥平面ABC,∴EC⊥BN.又CA⊥BN,ECCA=C.
∴BN⊥平面ECA.
∵BN在平面MNBD内,
∴平面MNBD⊥平面ECA.
(3)∵DM∥BN,BN⊥平面CAE,
∴DM⊥平面ECA,又DM平面DEA,
∴平面DEA⊥平面ECA.