上杭二中2006—2007学年第二学期
高二数学单元试题
(考试时间:120分钟满分:150分)
一.选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1.已知向量a=(1,1,0),b=(-1,0,2),且ka+b与2 a-b互相垂直,则k的值是()
137A.1B.C.D.55
52.已知32,2,则5与3数量积等于
A.-15 B.-5 C.-3 () D.-
13.已知A、B、C三点不共线,对平面ABC外的任一点O,下列条件中能确定点M与点A、B、C一定共面的是
() A. B.2
11111D.OM 2333
34.已知向量a=(0,2,1),b=(-1,1,-2),则a与b的夹角为() C.OM
A.0°B.45°C.90°D.180°
5.已知△ABC的三个顶点为A(3,3,2),B(4,-3,7),C(0,5,1),则BC边上的中线长为
A.2() B.3C.4D.
56.在下列命题中:①若a、b共线,则a、b所在的直线平行;②若a、b所在的直线是异面直线,则a、b一定不共面;③若a、b、c三向量两两共面,则a、b、c三向量一定也共面;④已知三向量a、b、c,则空间任意一个向量p总可以唯一表示为p=xa+yb+zc.其中正确命题的个数为()
A. 0B.1C. 2D.
317.已知空间四边形ABCD,M、G分别是BC、CD的中点,连结AM、AG、MG,则AB+(BDBC)等于(2
)
A.AGB. CGC. BCD.2BC8.直三棱柱ABC—A1B1C1中,若CAa,CBb,CC1c, 则A1B()
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9.在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,向量D1A、D1C、A1C
1A.有相同起点的向量C.共面向量
A. abcB.abcC. abcD. abc
是()
B.等长向量D.不共面向量
10.已知点A(4,1,3),B(2,-5,1),C为线段AB上一点,且()
3|AC||AB|
,则点的坐标是
715310757
3A.(,,)B.(,3,2 )C. (,1,)D.(,,)
22283322
211.设A、B、C、D是空间不共面的四点,且满足ABAC0,ABAD0,ACAD0,则△BCD是 ()
A.钝角三角形B.直角三角形C.锐角三角形D.不确定 12.(文科)在棱长为1的正方体ABCD—
A1B1C1D1中,M和N分别为A1B1和BB1的中点,那么直线AM与CN所成角的余弦值是() A.
223B.CD
55510
(理科)已知正方形ABCD的边长为4,E、F分别是AB、AD的中点,GC⊥平面ABCD,且GC=2,则点B到平面EFG的距离为()A.
32B.C.D.
151011
二.填空题(本大题4小题,每小题4分,共16分)
13.已知向量a=(+1,0,2),b=(6,2-1,2),若a∥b,则与的值分别.
14.已知a,b,c是空间两两垂直且长度相等的基底,m=a+b,n=b-c,则m,n的夹角为 .
bc)a,15.已知向量a和c不共线,向量b≠0,且(ab)c(d=a+c,则d,b.
16.(如图)一个结晶体的形状为平行六面体,其中,以顶点A
为端点的三条棱长都等于1,且它们彼此的夹角都是
60,那么以这个顶点为端点的晶体的对角线的长。
上杭二中2006—2007学年第二学期
高二数学单元测试答题卷
13.________、_________
15._________________.90°16._____________________.6
11.14.____________________.60°
52三.解答题(本大题6小题,共74分)
17.(本小题满分12分) 如图,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是DC的中点,取如图所示的空间直角坐标系.(1)写出A、B
1、E、D1的坐标;(2)求AB1与D1E所成的角的余弦值.
解:(1) A(2, 2, 0),B1(2, 0, 2),E(0, 1, 0),D1(0, 2, 2)
→→→→
(2)∵ AB1 = (0,
-2, 2),ED1 = (0, 1, 2)∴ AB|1 |= 22 ,ED|
1→→
|5 ,AB1 ED· 1 = 0-2+4=2, →→
→→ABED·210
∴ cos AB1 , ED1 ===∴→→10.
2
5AB|1 |·ED| 1 | AB1与ED1所成的角的余弦值10 . 10
18.(本小题满分12分)
在正方体ABC,如图E、F分别是BB1,CD的中点, DA1B1C1D1中(1)求证:D1F平面ADE; (2)
解:建立如图所示的直角坐标系,(1)不妨设正方体的棱长为1,
则D(0,0,0),A(1,0,0),D1(0,0,1),
E(1,1,
),F(0,
,0),
则D1=(0,,-1),DA=(1,0,0),
21
=(0,1,),则D1=0,
x
D1=0, D1,D1.D1F平面ADE.
12
,-
(2)B1(1,1,1),C(0,1,0),故CB1=(1,0,1),=(-1,-
12
),
CB1=-1+0-
=-
32
,
11
44
3
2,
则
32
322
3.150
19.(本小题满分12分)
BCD中如图,在四棱锥PA,底面ABCD是正方形,侧棱PD底面ABCD,
PDDC, E是PC的中点,作EFPB交PB于点F.
DB;(1)证明 PA∥平面E
(2)证明PB平面EFD. 解:
解:如图所示建立空间直角坐标系,D为坐标原点.设DC(1)证明:连结AC,AC交BD于G.连结EG.
a.
,0,0),依题意得A(a(0,0P,),(0a,,E)
aa
22
底面ABCD是正方形, G是此正方形的中心,
aa
故点G的坐标为(,,0)且PA(a,0,a),EG(a,0,a).
2222
PA2EG.这表明PA∥EG.
而EG
平面EDB且PA平面EDB,PA∥平面EDB。
aa
0,(2)证明:依题意得B(a,a,0),PB(a,a,a)。又DE(
22PBDE, 由已知EFPB
,且EF
a2a2
故00
22
DEE,所以PB平面EFD.
20.(本小题满分12分) 如图,四边形ABCD是直角梯形,∠ABC=∠BAD=90°, SA⊥平面ABCD, SA=AB=BC=1,AD. (1)求SC与平面ASD所成的角余弦; (2)求平面SAB
和平面SCD所成角的余弦. 解
:
(1
C
(2
21.(本小题满分12分) 如图,在底面是菱形的四棱锥P—
ABCD中,∠ABC=600,PA=AC=a,PB=PD=2a,点E在PD上,且PE:ED=2:1.(1)证明PA⊥平面ABCD; (2)求以AC为棱,EAC与DAC为面的二面角的大小
(1)证明因为底面ABCD是菱形,∠ABC=60°,
所以AB=AD=AC=a,在△PAB中,
2222由PA+AB=2a=PB知PA⊥AB.同理,PA⊥AD,所以PA⊥平面ABCD.(2)解作EG//PA交AD于G,
由PA⊥平面ABCD.知EG⊥平面ABCD.作GH⊥AC于H,连结EH, 则EH⊥AC,∠EHG即为二面角的平面角.
又PE : ED=2 :
121,所以EGa,AGa,GHAGsin60a.
333
从而tan
EG,30.GH3
22.(本小题满分14分)
P是平面ABCD外的点,四边形ABCD是平行四边形,AB2,1,4,AD4,2,0,
AP1,2,1.
(1)求证:PA平面ABCD.
(2)对于向量a(x1,y1,z1),b(x,2y,2z)2
,定义一种运算:
(ab)cx1y2z3x2y3z1x3y1z2x1y3z2x2y1z3x3y2z1,
试计算
(ABAD)AP
(ABAD)AP
的绝对值;说明其与几何体P-的绝对值的几何意义(几何体P-
ABCD的体积关系,并由此猜想向量这种运算
ABCD叫四棱锥,锥体体积公式:V=底面积高).
解:
(1)APAB(2,1,4)(1,2,1)2(2)40 APAB 即APAB
APAD( 1,2,1)(4,2,0)440
APAD即PAADAD面ABCD
(2)ABADAP48,又cosABAD
1ABADsinABADAP16 V3BADAP猜测:A在几何上可表示以AB,AD,AP为棱的平等六面体的体积(或以AB,AD,AP为棱的四棱柱
的体积)