山东省聊城市某重点高中2012-2013学年下学期高二3月模块测试
文科数学试题
第I卷(选择题)
一、选择题
1.与直线关于轴对称的直线方程为( )
A. B. C. D.
2.直线l与球O有且只有一个公共点P,从直线l出发的两个半平面截球O的两个截面圆的半径分别为1和.若二面角的平面角为150°,则球O的表面积为
(A) (B) (C) (D)
3.设是两条不重合的直线,、是两个不重合的平面,给出下列四个命题:
①若,,∥,∥,则∥ ②⊥,⊥,则∥ ③若⊥,⊥,则∥ ④若⊥,,则⊥,其中正确的命题个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
4.过点P(1,2)作直线,使直线与点M(2,3)和点N(4,–5)距离相等,则直线的方程为 ( )A. B.或
C. D.或
5.如右图,某简单几何体的正(主)视图与侧(左)视图都是边长为1的正方形,且其体积为,则该几何体的俯视图可以是
6.如图,在三棱锥S—ABC中,SA丄平面ABC,SA = 3,AC=2, AB丄BC,点P是SC的中点,则异面直线SA与PB所成角的正弦值为
(A) (B)
(C) (D)
7.球面上有3个点,其中任意两点的球面距离都等于大圆周长的,经过这3个点的小圆的周长为,那么这个球的半径为(?? )
A.??? B.?? C.2??? D.
8.设变量x,y满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
9.设,满足约束条件 ,若目标函数的最小值为.
A. B. C. D.
10.下列函数中,最小值是4的是( )
A. B.
C.,, D.
11.正方体ABCD-A1B1C1D1中,BB1与平面ACD1所成的角的余弦值为
(A) (B) (C) (D)
12.在如图所示的坐标平面的可行域内(阴影部分且包括边 界),若目标函数 取得最小值的最优解有无数 个,则的最大值是
A. B. C. D.
第II卷(非选择题)
二、填空题
13.若,则的最小值是 。
14.与A(-1,2,3),B(0,0,5)两点距离相等的点P(x,y,z)的坐标满足的条件为__________.
15.设实数满足,则的最大值是__________.
16.若向量,,,则 (用表示)
三、解答题
17.(12分)已知向量满足求。
18.(12分)已知直线分别与轴、轴交于点,且和圆C:相切,(其中a>2,b>2) 问:
(1)应满足什么条件 (2)求线段AB长度的最小值
19.(12分)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形,已知AB=3,AD=2,PA=2,PD=
(I)证明AD平面PAB;
(II)求异面直线PC与AD所成的角正切值;
(III)求二面角P―BD―A的大小的正切值。
20.(本小题满分13分)
如图5所示,在四棱锥中,平面,,是中点,是上的点,且,为中边上的高。
(1)证明:平面;
(2)若,求三棱锥的体积;
(3)证明:平面.
21.(本题满分12分)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为平行四边形,
∠ADC=45°,AD=AC=1,O为AC的中点,PO⊥平面ABCD,PO=2,M为PD的中点.
(1)证明PB∥平面ACM;
(2)证明AD⊥平面PAC;
(3)求直线AM与平面ABCD所成角的正切值.
22.(本小题满分12分)如下左图,边长为2的等边△PCD所在的平面垂直于矩形ABCD所
在的平面,BC=,且M为BC的中点.求二面角P-AM-D的大小.
试卷答案
1.A2.C3.B4.D5.D6.C7.B8.B9.D10.D11.D12.B
13.4
14.2x-4y+4z=11
15.
16.
17.
18.(1) ab-2a-2b+2=0 (2)2+2
19.解:(Ⅰ)证明:在中,由题设可得
于是.在矩形中,.又,
所以平面.
(Ⅱ)证明:由题设,,所以(或其补角)是异面直线与所成的角.
在中,由余弦定理得
由(Ⅰ)知平面,平面,
所以,因而,于是是直角三角形,故
所以异面直线与所成的角的大小为.
(Ⅲ)解:过点P做于H,过点H做于E,连结PE
因为平面,平面,所以.又,
因而平面,故HE为PE再平面ABCD内的射影.由三垂线定理可知,
,从而是二面角的平面角。
由题设可得,
于是再中,
所以二面角的大小为.
略
20.(1)平面,面
又面
(2)是中点点到面的距离
三棱锥的体积
(3)取的中点为,连接
,又平面面面面
点是棱的中点
得:平面
21解析: (1)证明:如图,连接BD,MO,在平行四边形ABCD中,因为O为AC的中点,所以O为BD的中点.
又M为PD的中点,所以PB∥MO.因为PB?平面ACM,MO?平面ACM,所以PB∥平面ACM.
(2)证明:因为∠ADC=45°,且AD=AC=1,所以∠DAC=90°,即AD⊥AC.又PO⊥平面ABCD,AD?平面ABCD,所以PO⊥AD.而AC∩PO=O,所以AD⊥平面PAC.
(3)如图,取DO中点N,连接MN,AN.因为M为PD的中点,所以MN∥PO,且MN=PO=1,由PO⊥平面ABCD,得MN⊥平面ABCD,所以∠MAN是直线AM与平面ABCD所成的角.在Rt△DAO中,AD=1,AO=,
DO=.从而AN=DO=.在Rt△ANM中,tan∠MAN===,
即直线AM与平面ABCD所成角的正切值为.
22.解:以D点为原点,分别以直线DA、DC为x轴、y轴,
建立如图所示的空间直角坐标系,依题意可得
∴
…… 3分
设,且平面PAM,则
即∴ , 取,得 …… 8分
取,显然平面ABCD,
∴结合图形可知,
二面角P-AM-D为45° ……12分