【文档说明】湖北省襄阳市第五中学2024-2025学年高二上学期开学考试数学试题 Word版含解析.docx,共(19)页,1.808 MB,由小赞的店铺上传
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襄阳五中2026届高二上学期新起点考试数学试卷命题人:闫小东审题人:杨青林考试时间:2024年8月29日一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知i为虚数单位,若(1i)2iz+=
−,则复数z在复平面内对应的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】D【解析】【分析】根据复数代数形式的除法运算化简复数z,再根据复数的几何意义判断即可.【详解】因为(1i)2iz+=
−,所以()()()()222i1i2i23ii13i1i1i1i1i2z−−−−+−====++−−即13i22z=−,所以复数z在复平面内对应的点的坐标为13,22−,所以复数z在复平面内对
应的点位于第四象限.故选:D.2.已知向量(1,0,2)=a,(2,1,2)b=−−r,(0,1,)c=r,若a,b,c三个向量共面,则实数=()A.1B.2C.3D.4【答案】B【解析】【分析】由题意得a与b不共线,所以由空间向量共面定理可知存在实数,xy,使c
xayb=+,然后将坐标代入化简可求出的值.【详解】因为102212−−所以(1,0,2)=a与(2,1,2)b=−−r不共线,所以存在实数,xy,使cxayb=+,所以(0,1,)(1,0,2)(2,1,2)(2,,22)xyxyyxy=+−−=−−,所以20122
xyyxy−==−=,解得212xy===故选:B3.平行六面体1111ABCDABCD−中,底面ABCD为正方形,11π3AADAAB==,11AAAB==,E为11CD的中点,则异面直线BE和DC所成角的余弦值为()A.0B.32
C.12D.34【答案】A【解析】【分析】由11·2BEDCAAADABAB=+−求解即可.【详解】解:由题意,11π111cos32AAABAAAD===,·0ABAD=,又DCAB=,1111112BEAEABAAADDEABAAADAB=−=++−=+−,所以1111·0
0222BEDCAAADABAB=+−=+−=,即有BEDC⊥uuruuur,故选:A.4.有4张相同的卡片,分别标有数字1,2,3,4,从中有放回地随机取两次,每次取1张卡片,1A表示事件“第一次取出的卡片上的数
字为偶数”,2A表示事件“第一次取出的卡片上的数字为3”,3A表示事件“两次取出的卡片上的数字之和为5”,4A表示事件“两次取出的卡片上的数字之和为7”,则()A.1A与3A为相互独立事件B.2A与4A为互斥事件C.2A与4A为相互独立事件
D.3A与4A为对立事件.【答案】A【解析】【分析】列出样本空间,再对各选项的事件列出其基本事件,根据独立事件的定义判断AC,根据互斥事件、对立事件的定义判断BD.【详解】由题意样本空间Ω11,12,13,14,21,22,23,2
4,31,32,33,34,41,42,43,44=,121,22,23,24,41,42,43,44A=,231,32,33,34A=,314,23,32,41A=,434,43A=,对于A:由古典概率
概率公式可知()181162PA==,()341164PA==,()1321168PAA==,则()()()1313PAAPAPA=,故1A与3A为相互独立事件,正确;对于C:()241164PA==,()421168PA==,()24116PAA=,则()()(
)2424PAAPAPA,故2A与4A不是相互独立事件,错误;对于B:当第一次取出的卡片上的数字为3,第二次取出的卡片上的数字为4时,事件2A与4A同时发生,故两个事件不是互斥事件,错误;对于D:因为34AA=,34ΩAA,所以3A与4A不是对
立事件,错误.故选:A5.构造法是数学中一种常见的解题方法,请结合三角形的正、余弦定理,构造出恰当的图形解决问题:22sin7sin233sin7sin23+=+()A.12B.13C.14D.15【答案】C【解析】【分析】构造ABC
V,则由余弦定理有2222coscababC=+−,设7,23AB==,再由正弦定理可得出答案.【详解】构造ABCV,设角,,ABC所对的边分别为,,abc,设7,23,150ABC===由余弦定理可得2222coscababC=+−,即2222c
os150cabab=+−所以2223cabab++=,由正弦定理可得222sinsinsin3sinsinCABAB=++即222sin150sin7sin233sin7sin23=++所以221sin7s
in233sin7sin234++=故选:C6.如图,在ABCV中,π3BAC=,2ADDB=,P为CD上一点,且14APACAB=+,若3AC=,4AB=,则APDC的值为()A.76−B.76C.1312−D.1312【答案】C【解析】【分析】由题意
,可得1432APACAD=+,又,,PCD三点共线,可得12=,则1142APACAB=+,利用向量的线性运算可得23DCABAC=−+,进而表示出APDC,计算即可.【详解】在ABCV中,因为2ADDB=,所以32ABAD=,23ADAB=,所以()22213333CDCA
ADCAABCACBCACBCA=+=+=+−=+,即2133CBCDAC−=−,因为14APACAB=+,所以1432APACAD=+,因为,,PCD三点共线,所以13142+=,解得12=,所以1142APACAB=+,而()2121233333CDCBCAABACAB
ACCA−=−−+=−+=−,所以112423APDCACABABAC+−+=,又π3BAC=,3AC=,4AB=uuur,则22111334AABAPBACACDC=−++221111169134
433233243412=−++=−++=−.故选:C.7.已知在钝角ABCV中,B是钝角,32sin,1abAac=+=,点D是边AC上一点,且2ACCD=,则BD的最小值为()A.12B.13C.14D.18【答案】C【解析】【分析
】利用正弦定理可得2π3B=,结合向量可得1132BDac=−,结合基本不等式运算求解.【详解】因为32sinabA=,由正弦定理可得3sin2sinsinABA=,且0πA,则sin0A,可得3sin2B=,且ππ2B
,则2π3B=,又因为2ACCD=,则()12BDBABC=+,可得()222211()244BDBABCBABABCBC=+=++2211242caac=++−,则()22211322BDcaacacac=+−=+−,因为1ac
+=,则1132BDac=−,又因为2124acac+=,当且仅当12ac==时,等号成立,所以111324BDac=−,即BD的最小值为12.故选:C.8.排球比赛一般采用五局三胜制,第一局比赛用抽签的方式,等可
能地决定首先发球的球队,在每局比赛中,发球方赢得此球后可获得下一球的发球权,否则交换发球权.甲、乙两队进行排球比赛,若甲队发球,则甲队赢得此球的概率为13,若乙队发球,则甲队赢得此球的概率为12.则在第一
局比赛中,甲队获得第三个球的发球权的概率为()A.1736B.3136C.3172D.4372【答案】C【解析】【分析】按第一球发球方进行分类,第二球必是甲胜列式计算即得.【详解】甲乙获得发第一个球的概率均为12,由甲
获得第三个球的发球权,得第二球甲必胜,当甲发第一个球时,有甲胜甲胜和乙胜甲胜两种情况,概率为1111212()233329P=+=,当乙发第一个球时,有甲胜甲胜和乙胜甲胜两种情况,概率为2111115()2232224P=+=,所以甲队获得第三个球的发球权的概率为122531
92472PP+=+=.故选:C二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.从某校随机抽取30名学生参加某项知识测试,
得分(十分制)如图所示,则下列选项错误的是()A.这30名学生测试得分的中位数为6B.这30名学生测试得分的众数与中位数相等C.这30名学生测试得分的极差为8D.这30名学生测试得分平均数比中位数大【答案】AB
C【解析】【分析】根据中位数、众数、极差和平均数的定义,分别求出对应的值即可得到答案.【详解】这30名学生测试得分的中位数为565.52+=,故A错误;这30名学生测试得分的众数为5,故B错误;分数最高为10,最低为3,所以极差为7,故C错误;的这30名学
生测试得分的平均数为:2334105663728292101795.53030+++++++=,故D正确.故选:ABC.10.不透明盒子里装有除颜色外完全相同的2个黑球、3个白球,现从盒子里随
机取出2个小球,记事件A=“取出的两个球是一个黑球、一个白球”,事件B=“两个球中至多一个黑球”,事件C=“两个球均为白球”,则()A.()35PA=B.()910PAC+=C.()2150PAB=D.()()PBPC=【答案】AB【解析】【分析】利用列举法写出随机取出2个小球的基本事件,
根据题设描述列举对应事件,由古典概型的概率求法求概率.【详解】记3个白球为,,EFG,2个黑球为,ab,随机取出2个小球的事件如下,(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,)EFEGEaEbFGFaFbGaGbab,事件
A对应的基本事件有(,),(,),(,),(,),(,),(,)EaEbFaFbGaGb,所以()63105PA==,故A正确;事件B对应的基本事件有(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,
),(,),(,)EFEGEaEbFGFaFbGaGb,所以()910PB=,事件C对应的基本事件有(,),(,),(,)EFEGFG,所以()310PC=,又()()()37111010PCPCPB=−=−=,故D错误;其中AC+对应的基本事件有()()()()()(),
,,,,,,,,,,,EaEbFaFbGaGb(,),(,),(,)EFEGFG,所以()910PAC+=,故B正确;AB对应的基本事件有(,),(,),(,),(,),(,),(,)EaEbFaFbGaGb,所以()63105PAB==,故C错误.故选:AB11.
已知棱长为2的正方体1111ABCDABCD−,点P是BC的中点,点Q在线段CD上,满足()01CQCD=,则下列表述正确的是()A.12=时,//PQ平面11ABDB.不存在0,1,使得1AQ⊥平面11ABDC.任意0,1,三棱锥11PABQ−的体积
为定值D.过点1,,APQ的平面分别交11BB,DD于,EF,则BEDF+的范围是[1,2]【答案】ACD【解析】【分析】利用线面平行的判定判断A;举例说明判断B;利用等体积法计算判断C;作图直接计算得到21BEDF+=+并判断D.【详解】对于A,当12=时,Q是CD的中点,
而P是BC的中点,则11////PQBDBD,而11BD平面11ABD,PQ平面11ABD,于是//PQ平面11ABD,A正确;对于B,当0=,即点Q与C重合时,由1AA⊥平面ABCD,BD平面ABCD,则1AABD⊥,又11,,,ACBDACAAAACAA⊥=平面1AAC,则BD⊥平
面1AAC,而1AC平面1AAC,于是1ACBD⊥,又11//BDBD,则111ACBD⊥,同理11ACAD⊥,又1111111,,ADBDDADBD=平面11ABD,因此1AQ⊥平面11ABD,B错误;对于C,显然1111////ABCDCD,而
CD平面11ABP,11AB平面11ABP,则//CD平面11ABP,因此点Q到平面11ABP的距离h为定值,在11ABP△中,111ABBP⊥,其面积11112SABBP=为定值,因此三棱锥11PABQ−的体积111113PABQQABPVVSh
−−==为定值,C正确;对于D,直线PQ与直线AB和AD分别交于点,MN,则11AMBBE=,11DDFAN=,而有112BPCPBC===,2CQCD==,当01时,有2BMCQBMBPC
P===,1DNDQDNCPQC−===,则12221BEBMBMAAAMABBM====+++,111112DFDNDNAAANADDN−−====−+++,从而1211BEAA
==++,112211DFAA−−==++,当0=时,,EF分别与1,BD重合;当1=时,点E为1BB中点,F与D重合,21BE=+,221DF−=+亦成立,则2222111B
EDF−+=+=+++,01≤≤,所以BEDF+的取值范围是[1,2],D正确.故选:ACD.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知()2,3,1A,()4,1,2B,若点B关于平面yOz的对
称点为C,则A,C两点间的距离为______.【答案】41【解析】【分析】依据对称关系求出C点坐标,后利用两点间距离公式求解即可.【详解】由题意知点()4,1,2B关于平面yOz的对称点()4,1,2C−,由两点间距离公式知=3641=41AC++故答案为:4113.抛两枚质地均
匀的骰子,向上的点数分别为x,y,则x,y,3能够构成三角形三边长的概率为__________.【答案】712【解析】【分析】根据给定条件,利用列举法、结合古典概率计算即得.【详解】抛两枚骰子,所有的情况有36种,由x,y,3构成三角形的三边长,得||3xyxy
−+,当xy=,有5种情况:2,3,4,5,6x=;当xy(xy的情况只需x与y互换即可,即两种情况相同)时,若1,3xy==;若2x=,3,4y=;若3x=,4,5y=;若4x=,5,6y=;若5x=,6y=,因此符合条件的共有52821+=(种)情况,所以所求
概率为2173612P==.故答案为:71214.如图,在平面四边形ABCD中,1AB=,3,,3ADBDBCBCBD=⊥=.若2π3BAD=,则四边形ABCD的面积为______;若BAD的大小可变化,则AC的最大值为______.【答案】①.9234+②.5【解析】【分析】在
ABD△中由面积公式可得ABDS,由余弦定理得BD和BC,由BDBC⊥得12CBDSBDBC=,所以四边形ABCD的面积为ABDCBDSS+;设BAD=,在ABD△中由余弦定理得2423cosBD=−和()23423cosBC=−,由
正弦定理得3sinsinABDBD=,由BDBC⊥和余弦定理得2π1312sin3AC=+−,根据的范围可得答案.【详解】在ABD△中,1AB=,3AD=,2π3BAD=,所以12π133
sin1323224ABDSABAD===,由余弦定理得2222π12cos13234332BDADABADAB=+−=++=+,所以43BD=+,所以3343BCBD==+,因为BDB
C⊥,所以2113323222CBDSBDBCBD===+,所以四边形ABCD的面积为332342ABDCBDSS+=++=9234+;设BAD=,在ABD△中,由余弦定理得2222cos1323cos423cosBDADABADAB
=+−=+−=−,因为3BCBD=,所以()2233423cosBCBD==−,由正弦定理得3sinsinsinBDADABDABD==,所以3sinsinABDBD=,因为BDBC⊥,所以90CBD=,在
ABCV中,由余弦定理得2222cosACABBCABBCABC=+−,所以()2222cos90ACABBCABBCABD=+−+()()213423cos23423cossinABD=+−+−()23sin11
263cos23423cos423cos=+−+−−1363cos6sin=−+13π1312sincos1312sin223=+−=+−,因为0π,
所以ππ2π333−−,所以当ππ32−=即5π6=时,πsin3−取最大值为1,此时max131215AC=+=,综上所述,AC的最大值为5.【点睛】关键点点睛:本题考查了正余弦定理的应用及三角形面积的
应用,解题的关键是利用余弦定理结合三角恒等变换,利用正弦函数的性质求解AC的最大值,属于较难题目.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.15.ABCV的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2222sinsinsinbcaBAabA+−−=.(1)求
C的大小;(2)若ABCV面积为63,外接圆面积为49π3,求ABCV周长.【答案】(1)π3(2)18【解析】【分析】(1)由正弦定理,2222sinsinsinbcaBAabA+−−=可化为222abbac=+−,再由余弦定理得1cos2C=,即可得到C;(2)由外接圆面积,得
733R=,再由正弦定理可得c7=,由ABCV面积公式,可得24ab=,再由余弦定理,可得11ab+=,即可求得ABCV周长.【小问1详解】2222sinsin2sinbcaBAbaabAa+−−−==,222abbac
=+−,2221cos22bacCab+−==,()0πC,,π3C=.【小问2详解】设ABCV外接圆的半径为R,由249ππ3SR==圆,得733R=,因为1432sin3cRC==,解得c7=,1sin632ABCSabC
==,所以24ab=,又2222()3cbaababab=+−=+−,所以49=2()72ab+−,故11ab+=,所以18ABCabc++=周长.16.近年来,“直播带货”受到越来越多人的喜爱,目前已经成为推动消费的一种流行营销
形式,某直播平台有1000个直播商家,对其进行调查统计,发现所售商品多为小吃、衣帽、生鲜、玩具、饰品类等,各类直播商家所占比例如图①所示,为了更好地服务买卖双方,该直播平台打算用分层抽样的方式抽取80个直播商家进行问询交流.(1)应抽取小吃类商家多少家?(2)在问询了解
直播商家的利润状况时,工作人员对抽取的80个商家的平均日利润进行了统计(单位:元),所得频率直方图如图②所示.①估计该直播平台商家平均日利润的第75百分位数;②若将平均日利润超过480元的商家称为“优质商家”,估计该直播平台“优质商家”的个数.【答案】(1)28家(2)①487.5
元;②280【解析】【分析】(1)根据分层抽样的定义结合图①求解即可;(2)①先根据频率和为1求出a,然后列方程求解第75百分位数,②根据频率分布直方图求出平均均日利润超过480元的频率,然后乘以1000可得答案.【小问1详解】根据分层抽样知:应抽取小吃类()80130
%15%10%5%5%28−−−−−=家;【小问2详解】①根据题意可得()0.002320.006501a++=,解得0.004a=,设75百分位数为x,因为()0.0020.0040.006500.60.75++=,()0.002
0.0040.0060.004500.80.75+++=,所以()4500.0040.60.75x−+=,解得487.5x=,所以该直播平台商家平均日利润的75百分位数为487.5元.②5004800.0040.0020.00250100
028050−++=,所以估计该直播平台“优秀商家”的个数为280.17.如图,以棱长为1的正方体的三条棱所在直线为坐标轴,建立空间直角坐标系Oxyz−,点P在线段AB上,点Q在线段DC上.(1)当2PBAP=,且点P关于y轴对称点为M时,
求PM;(2)当点P是面对角线AB的中点,点Q在面对角线DC上运动时,探究PQ的最小值.【答案】(1)2133(2)64【解析】【分析】(1)根据空间直角坐标系写出各顶点的坐标,再由2PBAP=求得121,,33OP=,得到P与的M的坐标,再利用两点距离公式求解即可
;(2)由中点坐标公式求得111,,22P,再根据题意设点(,1,)Qaa,最后利用两点间的距离公式与一元二次函数配方法求PQ的最小值.【小问1详解】由题意知(1,0,1)A,(1,1,0
)B,(0,1,0)C,(1,1,1)D.由2PBAP=得()2OBOPOPOA−=−,()11221,,333OPOAOB=+=,故121,,33P,所以121,,33M−−,所以()22211222131133333PM=++−++=
.【小问2详解】因为点P是面对角线AB的中点,所以111,,22P,而点Q在面对角线DC上运动,故设点(,1,)Qaa,[0,1]a,则22211(1)122PQaa=−+−+−22333232248aaa=−+=−+,[0,1]a
,所以当34a=时,PQ取得最小值64,此时点33,1,44Q.18.目前羽毛球混双世界排名第一,第三,第四分别是中国的“雅思组合,韩国的肉丁组合”,中国的“凤凰组合.据统计,每场比赛雅思组合战胜肉丁组合的概
率为P,“凤凰组合”战胜肉丁组合的概率为()qpq,同一赛事的每场比赛结果互不影响.已知三个组合参加单循环赛(参加比赛的组合均能相遇一次),“雅思组合,“凤凰组合”同时战胜“肉丁组合”的概率为310,有一个组合战胜“肉丁组合”的概率为1120.(1)求p和q的值;(2)三个组合
参加双循环赛(参加比赛的组合均能相遇两次),求雅思组合比“凤凰组合战胜肉丁组合的次数多的概率.【答案】(1)3245pq==,(2)243400【解析】【分析】(1)由事件的相互独立性及互斥事件的概率公式列方程组求解;(2)根据独立事件乘法公式及互斥事件的求和公式
结合条件即得.【小问1详解】解:设事件A=“雅思组合、凤凰组合均战胜肉丁组合”,B=“雅思组合与凤凰组合只有一个组合战胜肉丁组合”,由于每场比赛结果互不影响,所以()PApq=,()()()11PBpqpq=−+−,由题意可得()()310111120pqpqqp=−+−=,即3
102320pqpq=+=,解得3425pq==或2534pq==,因为pq,所以3245pq==,.【小问2详解】设事件iC=“‘雅思组合’胜‘肉丁组合’i场”,事件iD=“‘凤凰组合’胜‘肉丁组合’i场
”,012i=,,,事件E=“‘雅思组合’比‘凤凰组合’战胜‘肉丁组合’的次数多”所以()()1213313339444484416PCPC=+===,,()()013392332125525555525PDPD===+=,,所以()()()()()102021
102021PEPCDCDCDPCDPCDPCD==++()()()()()()102021PCPDPCPDPCPD=++399991224382516251625400=++=,所以“雅思组合”比“凤凰
组合”战胜“肉丁组合”的次数多的概率()243400PE=.19.空间弯曲性是几何研究的重要内容,用曲率刻画空间的弯曲性,规定:多面体顶点的曲率等于2π与多面体在该点的面角之和的差,其中多面体的面的内角叫做多面体的面角,角度用弧度制.例如:正四面体每个顶点均有3个面角,每个面角均为π
3,故其各个顶点的曲率均为π2π3π3−=.如图,在直三棱柱111ABCABC−中,点A的曲率为2π3,N,M分别为AB,1CC的中点,且ABAC=.的(1)证明:CN⊥平面11ABBA;(2)若12AAAB=,求二面角11BAMC−−的余弦值;(3)表
面经过连续变形可以变为球面的多面体称为简单多面体.关于简单多面体有著名欧拉定理:设简单多面体的顶点数为D,棱数为L,面数为M,则有:2DLM−+=.利用此定理试证明:简单多面体的总曲率(多面体有顶点的曲率之和)是常数.【答案】(1)证明见解析(
2)22(3)证明见解析【解析】【分析】(1)由直棱柱的性质可得11,AAACAAAB⊥⊥,1AACN⊥,再由点A的曲率可求出π3BAC=,则ABCV为等边三角形,所以CNAB⊥,再利用线面垂直的判定定理可证得结论;(2)取1
1AC的中点F,连接1,BFMF,则1BF⊥平面11AACC,所以11,BFAMBFMF⊥⊥,1AMBM⊥,则AM⊥平面1BFM,所以可得1FMB为二面角11BAMC−−的平面角,在1RtFMB中可求得结果;(3)设多面体有M个面
,给组成多面体的多边形编号,分别为1,2,,M号,设第i号(1iM)多边形有iL条边,表示出多面体的所有的棱和顶点,及所有多边形的内角之和为,从而可表示出总曲率,化简可得结果.小问1详解】证明:因为在直三棱柱111ABCABC−中,
1AA⊥平面ABC,,ACAB平面ABC,所以11,AAACAAAB⊥⊥,所以点A的曲率为π2π2π223BAC−−=,得π3BAC=,因为ABAC=,所以ABCV为等边三角形,因为N为AB的中点,所以CNAB⊥,【因为1AA⊥平面ABC,CN平面ABC
,所以1AACN⊥,因为1AAABA=,1,AAAB平面11ABBA,所以CN⊥平面11ABBA;【小问2详解】解:取11AC的中点F,连接1,BFMF,因为111ABC△为等边三角形,所以111BFAC⊥
,因为三棱柱111ABCABC−为直三棱柱,所以平面11AACC⊥平面111ABC,因为平面11AACC平面11111ABCAC=,1BF平面111ABC,所以1BF⊥平面11AACC,因为,AMMF
平面11AACC,所以11,BFAMBFMF⊥⊥,设2AB=,则1112,3,6AAAMBMAB====,所以22211AMBMAB+=,所以1AMBM⊥,因为111BFBMB=,11,BFBM平面1BFM,所以AM⊥平面1BFM,因为MF平面1BFM
,所以AMMF⊥,所以1FMB为二面角11BAMC−−的平面角,因为221261,322MFBM=+==,所以在1RtFMB中,112cos2FMFMBMB==,所以二面角11BAMC−−的余弦值为22;【小问3详解】证明:设多
面体有M个面,给组成多面体的多边形编号,分别为1,2,,M号,设第i号(1iM)多边形有iL条边,则多面体共有122MLLLL+++=条棱,由题意,多面体共有12222MLLLDMLM+
++=−+=−+个顶点,i号多边形的内角之和为π2πiL−,所以所有多边形的内角之和为12π()2πMLLLM+++−,所以多面体的总曲率为122π[π()2π]MDLLLM−+++−12122π2[π(
)2π]2MMLLLMLLLM+++=−+−+++−4π=所以简单多面体的总曲率为4π.【点睛】关键点点睛:此题考查线面垂直的判定,考查二面角的求法,考查新概念曲率,解题的关键是对多面体曲率的正确理解,考查推理能力和计
算能力,属于难题.