2025年荆门市德艺高级中学高二下学期期末数学专题复习卷
------立体几何
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
下列说法中正确的个数是()
①在空间直角坐标系中,已知点P(3,-2,-5),点Q与点P关于Ozx平面对称,则点Q的坐标是(3,2,-5).
②已知向量,,且与互相垂直,则k的值是.
③设直线l的方向向量为=(-1,-1,1),平面α的法向量为=(2,2,4),则直线l与平面α的位置关系为l∥α.
A.0个 B.1个C.2个 D.3个
答案:C
如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,O是底面A1B1C1D1的中心,
则O点到平面ABC1D1的距离是()
A. B.C.D.
解析:以D为坐标原点,以DA,DC,DD1所在的直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,则有D1(0,0,1),A(1,0,0),A1(1,0,1),B(1,1,0),C1(0,1,1).∵O为A1C1的中点,∴O(12,12,1),C1O=(12,-12,0).设平面ABC1D1的法向量为n=(x,y,z),又AD1=(-1,0,1),AB=(0,1,0),则有n·AD1=0,n·AB=0,即-x+z=0,y=0,取n=(
3.已知空间向量=(1,0,-1),=(-1,1,0),则向量在向量上的投影向量是()
A.(-,0,)B.(,-,0)C.(1,-1,0)D.(,-,0)
解析:根据投影向量的公式,向量a在向量b上的投影向量为a·b|b|·b|b|=(1,0,-1)·(
4.已知P为空间中任意一点,A,B,C,D四点满足任意三点均不共线,但四点共面,且,则实数x的值为()
A. B.-C. D.-
解析:PA=23PB-xPC+16BD=23PB-xPC+16(PD-PB)=
又∵P是空间任意一点,A,B,C,D四点满足任意三点均不共线,但四点共面,
∴12-x+16=1,解得x=-
5.在三棱柱ABC-A1B1C1中,E是棱AC的三等分点,且AC=3AE,F是棱B1C1的中点,若,则=()
A B.
C. D.
解析]如图,取BC的中点D,连接AD,AF,DF.
则AF=AD+DF=12AB+12AC+AA1=12a+12b+c.
所以EF=AF-AE=12a+12b+c-13b=12a+16b+c
6.如图,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD是边长为1的
正方形,侧棱AA1=2且∠A1AD=∠A1AB=60°,则AC1=()
A.22B.10C.23D.14
[解析](1)∵底面ABCD是边长为1的正方形,侧棱AA1=2且∠A1AD=∠A1AB=60°,
则AB2=1,AD2=1,AA12=4,AB·AD=0,AB·AA1=|AB|·|AA1|·cos∠A1AB=1,AD·AA1=|AD|·|A
=|AB+AD+AA1
=AB
=1+1+4+2+0+2=10.故选B.
7.如图,正方形ABCD与矩形ACEF所在平面互相垂直,以CD,CB,CE所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,若AB=2,AF=1,
M在EF上,且AM∥平面BDE,则M点的坐标为()
A.(1,1,1)B.(,,1)
C.(,,1)D.(,,1)
解析:设平面BDE的法向量为n=(a,b,c),M(x,x,1),BM=(x-2,x-2,1),
则n⊥BD,n⊥BE,即2a-2b=0,-2b+c=0,
又AM∥平面BDE,所以n·AM=0,即2(x-2)+2=0,得x=22
所以M(22,22,1).
8.如图,在圆锥SO中,AB,CD为底面圆的两条直径,AB∩CD=O,且AB⊥CD,SO=OB=3,SE=SB,则异面直线SC与OE所成角的正切值为()
A.B. C.D.
解析:由题意,分别以OD,OB,OS所在的直线为x轴、y轴、
z轴建立空间直角坐标系,如图.
易知O(0,0,0),B(0,3,0),C(-3,0,0),S(0,0,3).
又SE=14SB,所以OE=OS+SE=OS+
=(0,0,3)+14(0,3,-3)=(0,34,
SC=(-3,0,-3),则cos<OE,SC>=OE·SC|OE||
设异面直线SC与OE所成的角为θ,则cosθ=|cos<OE,SC>|=3510,
则sinθ=5510,所以