【文档说明】山东省烟台招远市第二中学2021-2022学年高二10月月考数学试题答案.pdf,共(6)页,462.453 KB,由管理员店铺上传
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高二数学参考答案及评分标准一、单选题BBADDCAC二、多选题9.ABD10.AC11.ABD12.BC三、填空题13.7或1314.5515.316.74四、解答题17.解:(1)因为(2,0,3)b,(0,0,2)c,
所以(2,0,5)bc,…………………………………………………2分所以22(3)0159abc,……………………………………………4分(2)因为pqrdabc,所以(6,3,1)(2,3,1)(2,0,3)(0,0,2)pqr,
所以62233132pqppqr,解得1,2,4pqr,…………………………………………9分故1pqr.…………………………………………10分18.连接BO,则EF=12CB=12OA=12a,…………………3分BF
=12BP=12(BO+OP)=12(BA+AO+OP)=12cba=111222abc;…………………6分BE=BC+CE=BC+12CP=BC+12(CO+OP)=1122abc;………………9分AE=AP+PE=AO+O
P+12(PO+OC)=11112222AOOCOPabc.…12分19.(1)因为四边形ABCD为正方形,则BCAB,CDAD,因为PBBC,BCAB,PBABB,BC平面PAB,PA平面PAB,PABC,……………………
……………………2分因为PDCD,CDAD,PDADD,CD平面PAD,PA平面PAD,PACD,…………………………………4分BCCDC,PA平面ABCD;…………………………………5分(2)以点A为坐标原点,
以,,ABADAP方向为,,xyz轴正方向建立空间直角坐标系,设点2,,002Ftt,…………………………………6分设平面PAF的法向量为,,abcn,2,,0AFt,0,0,2AP,由2020AFatbAPcnn,取at,则,
2,0tn,…………………………………8分所以,点E到平面PAF的距离为222554AEdtnn,………………………10分0t,1t.………………………11分因此,当点F为线段BC的中点时,点E到平面PAF的距离
为255.…………………12分20.如图,建立空间直角坐标系,点D为坐标原点,设1DC.(1)证明:连接AC交BD于点G,连接EG,依题意得(1,0,0),(0,0,1),AP11(0,,)22E,因为底面ABCD是正方形,所以点G是此正方形的中心,故点G的坐标为11(,,0)22,……………
…………2分则11(1,0,1),(,0,)22PAEG,所以2PAEG,………………………4分即//PAEG,而EG平面EDB,且PA平面EDB,因此PA//平面EDB.………………………5分(2)(1,1,0),
(1,1,1)BPB,因为11(0,,)22DE,故0PBDE,所以PBDE.由已知得EFPB,且EFDEE,所以PB平面EFD,所以平面EFD的一个法向量为(1,1,1)PB.……
…………………7分11(0,,),(1,1,0)22DEDB,设平面DEB的法向量为(,,)xyza,则1()0,20,DEyzDBxyaa取1x,则1,1yz,即
(1,1,1)a,………………………9分则1cos,3||||PBPBPBaaa,………………………10分设二面角FDEB的平面角为,因为[0,π],所以22sin3.二面角FDEB的正弦值大小为223.…………
……………12分21.因为1111ABCDABCD是直四棱柱,所以1AA平面ABCD,且AB,AD平面ABCD,所以1AAAB,1AAAD.因为90BADo,所以1AA,AB,AD两两互相垂直.如图,分别以AB,AD,1AA所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系.…………1分
则由224ADABBC,14AA,可得(0,0,0)A,(2,0,0)B,(2,2,0)C,1(0,0,4)A.因为M为1AC的中点,所以(1,1,2)M.…………2分设ANa,所以(0,,0)(04)Naa.…………3分(1)当1AN时,(0,1,0)N
.此时,所以(1,02)MN,1(2,0,4)AB,………4分于是11163cos,5525||||MNABMNABMNAB.所以异面直线MN和1AB所成角的余弦值为35.………………………6分(2)由题意,则(1,1,2)MNa,(0,2,0)BC,1(2,0,4)
AB.…………………7分设平面1ABC的法向量为(,,)xyzn,则100nBCnAB,即0,240.yxz令2x,解得0y,1z,所以(2,0,1)n是平面1ABC的一个法向量.…………………9分因为直线MN与平面1ABC所
成角的正弦值为4515,所以2|||22|45cos,15||||5(1)5MNMNMNnann,…………………10分解得3a或1(舍去),所以3AN.…………………12分22.(1)如图所示:取,
ADCD的中点分别为,OG,连接,,POFGMG.……………………………………1分选择①:因为()0BAPAPD,=2PAPDPO,所以0BAPO,即BAPO.…………………………2分又BAAD,ADPOO,所以BA平面PAD.…………………
………3分因为,MG分别为,CECD的中点,所以//MGPD,且MG平面PAD,PD平面PAD,所以//MG平面PAD.…………………………4分同理可得://FG平面PAD.因为MGFGG,所以平面//FGM平面P
AD,……………………………5分所以BA平面FGM.又FM平面FGM,所以BAFM.……………………………6分选择②:连接OC,则2OCAB,3OP,……………………………2分因为2227,PCPCOPOC,所以BAPO.又BAAD,ADPO
O,所以BA平面PAD.……………………………3分因为,MG分别为,CECD的中点,所以//MGPD,且MG平面PAD,PD平面PAD,所以//MG平面PAD.……………………………4分同理可得://FG平面PAD.因为MGFGG,所以平面//FGM平面PAD,……………………………
5分所以BA平面FGM.又FM平面FGM,所以BAFM.……………………………6分选择③:因为点P在平面ABCD的射影在直线AD上,所以平面PAD平面ABCD.……………………………2分因为平面PADI平面ABCDAD,OP平面PAD,ADPO
,所以OP平面ABCD,所以BAPO.又BAAD,ADPOOI,所以BA平面PAD.……………………………3分因为,MG分别为,CECD的中点,所以//MGPD,且MG平面PAD,PD平面PAD,所以//MG平面PAD.………………………………4分同理
可得://FG平面PAD.因为MGFGG,所以平面//FGM平面PAD,………………………………5分所以BA平面FGM.又FM平面FGM,所以BAFM.………………………………6分(2)连接,AEEF,由(1)可知:AB平面
PAD,所以AEF即为EF与平面PAD所成的角.…………………………7分因为an=2t=AFAEFAEAE,所以当AE最小时,AEF最大,所以当AEPD,即E为PD中点,AE最小.…………………………8分以点O为坐标原点,以OC为x轴,OD为y轴,OP为z轴,建立如图所示的空间直角坐标系
,则130,1,0,0,,,2,0,022ACE.所以330,,22AE,2,1,0AC.…………………………9分设平面CAE的一个法向量为111(,,)xyzm,则1111330,2220yzxy,令13z,得1(,
1,3)2m.…………………………10分由题意可知:平面PAD的一个法向量为(1,0,0)n,…………………………11分所以17cos,||||17mnmnmn,所以平面ACE与平面PAD所成的锐二面角的余弦值为1717.…………………………12分