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高中数学寒假讲义
寒假精练9
必修2测试
典题温故
1.如图,在边长为的菱形中,,平面,,是和的中点.
(1)求证:平面;
(2)求到平面的距离.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【解析】(1)证明:∵,,∴,
又平面,平面,故平面.
(2)在面内作过作于,
∵面,面,∴面面,
又面面,,面,∴面,
又平面,故点到平面的距离等于点到平面的距离,
在直角三角形中,,,
,
故点到平面的距离等于点到平面的距离,等于.
2.已知关于,的方程.
(1)当为何值时,方程表示圆;
(2)若圆与直线相交于,两点,且,求的值.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)方程可化为,
显然,即时,方程表示圆.
(2)圆的方程化为,圆心,半径,
则圆心到直线的距离为,
∵,则,有,
∴,得.
经典集训
一、选择题
1.点到直线的距离是( )
A. B. C. D.
2.过点且与直线平行的直线方程是( )
A. B. C. D.
3.已知圆的方程为,那么通过圆心的一条直线方程是( )
A. B. C. D.
4.如图(1)、(2)、(3)、(4)为四个几何体的三视图,根据三视图可以判断这四个几何体依次分别为( )
A.三棱台、三棱柱、圆锥、圆台 B.三棱台、三棱锥、圆锥、圆台
C.三棱柱、四棱锥、圆锥、圆台 D.三棱柱、三棱台、圆锥、圆台
5.直线与圆的位置关系是( )
A.相离 B.相切
C.相交但直线不过圆心 D.相交且直线过圆心
6.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )
A. B. C. D.
7.已知点,,则( )
A. B. C. D.
8.如图,长方体中,,,,,分别是,,的中点,则异面直线与所成角余弦值是( )
A. B. C. D.0
二、填空题
9.底面直径和高都是的圆柱的侧面积为 .
10.若圆与轴交于,两点,且,则实数的值为__________.
三、简答题
11.求斜率为,且与坐标轴所围成的三角形的面积是6的直线方程.
12.如图在矩形中,,,点在上,且,将沿折起,使得平面平面(如图),在上,且.
(1)求证:平面;
(2)求四棱锥的体积;
(3)在线段上是否存在点,使得?若存在,求的值,若不存在,请说明理由.
13.已知半径为5的圆的圆心在轴上,圆心的横坐标是整数,且与直线相切.
(1)求圆的方程;
(2)设直线与圆相交于,两点,求实数的取值范围;
(3)在(2)的条件下,是否存在实数,使得过点的直线垂直平分弦?若存在,求出实数的值;若不存在,请说明理由.
【答案与解析】
一、选择题
1.【答案】D
【解析】依据题意得点到直线的距离是.
2.【答案】A
【解析】设过点且与直线平行的直线方程为,
将点代入得,所以所求直线方程是.
3.【答案】B
【解析】圆的圆心为,
将代入A,B,C,D选项中验证,即选B.
4.【答案】C
【解析】根据三棱柱、四棱锥、圆锥、圆台的定义即可知应选C.
5.【答案】D
【解析】圆的圆心为,半径为,
圆心到直线的距离为,
故直线与圆的位置关系是相交且直线过圆心.
6.【答案】D
【解析】由三视图还原该几何体直观图如下图:
则该几何体的表面积为.
7.【答案】B
【解析】.
8.【答案】D
【解析】连接,,
因为,则异面直线与所成角即为直线与所成角,
根据题意可知,,,则,
所以异面直线与所成角为,则异面直线与所成角余弦值是0.
二、填空题
9.【答案】
【解析】依据题意可知圆柱的侧面积为.
10.【答案】
【解析】圆的圆心为,半径为,
因为,所以为等腰直角三角形,故,
所以根据勾股定理可得半径为,所以,解得的值为.
三、简答题
11.【答案】.
【解析】设所求直线的方程为,令,得;令,得,
由已知得,即,解得,
所以所求直线的方程为.
12.【答案】(1)证明见解析;(2);(3)存在,.
【解析】(1)因为,,且,
则可知,,,
在中,利用余弦定理可得,则,∴,
∵平面平面,且平面平面,平面,
∴平面.
(2)由(1)得,∴.
(3)过点作交于点,则,
过点作交于点,连接,则,
又∵,平面,平面,∴平面,
同理平面,
∵,∴平面平面,
∵平面,∴平面,
∴在上存在点,使得平面,且.
13.【答案】(1);(2);(3)存在,.
【解析】(1)设圆心为().
由于圆与直线相切,且半径为5,所以,即,
因为为整数,故,故所求的圆的方程是.
(2)直线,即,
代入圆的方程,消去整理,得,
由于直线交圆于,两点,故,
即,解得,或,
所以实数的取值范围是.
(3)设符合条件的实数存在,由(2)得,
则直线的斜率为,的方程为,即,
由于垂直平分弦,故圆心必在上,
所以,解得,
由于,故存在实数,使得过点的直线垂直平分弦.
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