1、河北开滦二中2014-2015学年上学期高二年级期中考试数学理试题说明:本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分,第卷第1页至第2页,第卷第3页至第6页。第卷(选择题,共60分)一、选择题:(在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 本大题共12小题,每小题5分,共60分.)1在下列命题中,不是公理的是()A.平行于同一个平面的两个平面相互平行B.过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面C.如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在此平面内D.如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线2点(1,-1)到直线3x-4y+3=0的距
2、离为( )A.2 B.1 C. D. 3在空间直角坐标系中,已知点则=( )A B C D 4过点且倾斜角为60的直线方程为()A B C D5将边长为1的正方形以其一边所在直线为旋转轴旋转一周,所得几何体的侧面积为( )A. B. C. D.6若直线与直线互相垂直,那么的值等于( )A1 B C D7设m,n是两条不同的直线,是两个不同的平面下列命题中正确的是()A.若,m,n,则mn B.若,m,n,则mnC.若mn,m,n,则 D.若m,mn,n,则正视图侧视图俯视图433238若某三棱柱截去一个三棱锥后所剩几何体的三视图如下图所示,则此几何体的体积等于( )A. B. C. D. 9已
3、知正四面体ABCD中,E是AB的中点,则异面直线CE与BD所成角的余弦值为( )A. B. C. D. 10某几何体的三视图如图所示,则这个几何体的体积为()A4 B C D811若动点A,B分别在直线l1:xy70和l2:xy50上移动,则AB的中点M到原点的距离的最小值为()A3 B2 C3 D412正四面体的外接球和内切球的半径的关系是()A. B. C. D. 第卷(非选择题共90分)二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分。把答案填在题中的横线上)13若直线且,则与的关系是_.14正方体中,二面角的大小为_15三棱锥的四个顶点均在同一球面上,其中为等边三角形,则该球的体积是
4、 16当k0时,两直线与轴围成的三角形面积的最大值为 .三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)。17(本题10分)已知两条直线与的交点,求:(1)过点且过原点的直线方程;(2)过点且垂直于直线的直线的方程。18(本题12分)已知三角形的三个顶点是A(4,0),B(6,6),C(0,2)(1)求AB边上的高所在直线的方程; (2)求AC边上的中线所在直线的方程19(本题12分)如图,在四棱锥中,底面是正方形,侧面底面,若、分别为、的中点.() 求证:/平面; () 求证:平面平面;20(本题12分)如图,在三棱锥中,底面, 为的中点, .(1)求证:平面
5、;(2)求点到平面的距离。21(本题12分)如图,在直三棱柱中-ABC中,AB AC, AB=AC=2,=4,点D是BC的中点(1)求异面直线与所成角的余弦值;(2)求平面与所成二面角的正弦值.22(本题12分)在如图所示的几何体中,四边形ABCD为正方形,为等腰直角三角形,且(1)证明:平面平面 (2)求直线EC与平面BED所成角的正弦值参考答案AB边上的高所在直线的斜率k=,AB边上的高所在直线的方程为y2=,整理,得x+3y6=0-6分(2)AC边的中点为(2,1),AC边上的中线所在的直线方程为,整理,得5x4y5=0. -12分19(说明:证法不唯一,适当给分)证明:(1)取AD中点
6、G,PD中点H,连接FG,GH,HE,由题意: -4分又,/平面 -6分(2)平面底面,-10分又,平面平面 -12分20解:(1)因为平面,平面,所以 -2分又因为在中,为的中点,所以 -4分又平面,平面,且,所以平面 -6分(2)法一:因为平面且平面,所以平面平面, 又因为平面平面,所以点到的距离即为点到平面的距离, -8分在直角三角形中,由 得 所以点到平面的距离为 . -12分法二:设点到平面的距离为, 据 -8分即,得 所以点到平面的距离为 . -12分21解:(1)以为单位正交基底建立空间直角坐标系, -1分则,., -3分 -5分异面直线与所成角的余弦值为. -6分(2) 是平面
7、的的一个法向量,设平面的法向量为,,由,得 ,取,得,,所以平面的法向量为. -9分设平面与所成二面角为 ., -11分得.所以平面与所成二面角的正弦值为. -12分ABCDE图1O22解法一:(1)由已知有AEAB,又AEAD,所以AE平面ABCD,所以AEDB, 又ABCD为正方形,所以DBAC, 所以DB平面AEC, -3分而BD平面BED 故有平面AEC平面BED. -5分(2)设AC与BD交点为O,所以OE为两平面AEC和BED的交线.过C作平面BED的垂线,其垂足必在直线EO上,即OEC为EC与平面BED所成的角. -8分设正方形边长为2,则OA=,AE=2,所以OE=,EC=, 所以在三角形OEC中,ABCDExyz图2由余弦定理得 cosOEC=, -11分故所求为sinOEC= -12分解法二:以A为原点,AE、AB、AD分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系 -1分(1)设正方形边长为2,则E(2,0,0),B(0,2,0),C(0,2,2),D(0,0,2) (0,2,2),=(0,-2,2),=(2,0,0),=(-2,0,2),从而有, -3分即BDAC,BDAE, 所以BD平面AEC,故平面BED平面AEC. -5分(2)设平面BED的法向量为,由,得,故取 -9分而=(-2,2,2),所以 -11分设直线EC与平面BED所成的角为,则有 -12分