【文档说明】高考数学二轮复习课时跟踪检测11“专题三”补短增分综合练 理数(含答案).doc,共(8)页,219.000 KB,由MTyang资料小铺上传
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课时跟踪检测(十一)“专题三”补短增分(综合练)A组——易错清零练1.(2018·洛阳模拟)已知球O与棱长为4的正四面体的各棱相切,则球O的体积为()A.823πB.833πC.863πD.1623π解析:选A将正四面体补成正方体,则正四面体的棱为正方体面上的对角线,
因为正四面体的棱长为4,所以正方体的棱长为22.因为球O与正四面体的各棱都相切,所以球O为正方体的内切球,即球O的直径为正方体的棱长22,则球O的体积V=43πR3=823π,故选A.2.(2018·成都模拟)如图,一个三棱锥的三视图均为直角三角形.若该三棱锥的顶点都在
同一个球面上,则该球的表面积为()A.4πB.16πC.24πD.25π解析:选C由三视图知该几何体是一个三条侧棱两两垂直的三棱锥,三条侧棱长分别为2,2,4,将该三棱锥补成一个长方体,可知该三棱锥的外接球直径就是长方体的体对角线,所以外接球直径2R=22+22+42=2
6,则R=6,故该球的表面积为4πR2=24π,故选C.3.(2018·陕西模拟)《九章算术》中,将底面是直角三角形的直三棱柱称为“堑堵”.已知某“堑堵”的三视图如图所示,俯视图中间的实线平分矩形的面积,则该“堑堵”的侧面积为()A.2B.4+2
2C.4+42D.4+62解析:选C由三视图知,该几何体是直三棱柱ABCA1B1C1,其中AB=AA1=2,BC=AC=2,∠C=90°,其直观图如图所示,侧面为三个矩形,故该“堑堵”的侧面积S=(2+22)×2=
4+42,故选C.4.(2018·湖南长郡中学月考)正方体的8个顶点中,有4个恰是正四面体的顶点,则正方体与正四面体的表面积之比为________.解析:如图,设正方体的棱长为a,则正方体的表面积为S1=6a2.正四面体PABC的边长为a2+a2=2a,则其表面积为S2=4×12×2a×
2a×sin60°=23a2.所以正方体与正四面体的表面积之比为S1∶S2=6a2∶23a2=3∶1.答案:3∶1B组——方法技巧练1.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是()A.6B.8C.10D.12解析:选D根据题中所给的三视图,可以还原几何体,如图所示.该几何
体可以将凸出的部分补到凹进去的地方成为一个长、宽、高分别是3,2,2的长方体,所以该几何体的体积为2×2×3=12,故选D.2.(2018·湖南五市十校联考)圆锥的母线长为L,过顶点的最大截面的面积为12L
2,则圆锥底面半径与母线长的比rL的取值范围是()A.0,12B.12,1C.0,22D.22,1解析:选D设圆锥的高为h,过顶点的截面的顶角为θ,则过顶点的截面的面积S=12L2sinθ,而0<sinθ≤1,所以当sinθ=1,即截面为等腰直
角三角形时取最大值,故圆锥的轴截面的顶角必须大于或等于90°,得L>r≥Lcos45°=22L,所以22≤rL<1.3.在长方体ABCDA1B1C1D1中,AB=AD=2,AA1=1,则点B到平面D1AC的距离等于______
__.解:如图,连接BD1,易知D1D就是三棱锥D1ABC的高,AD1=CD1=5,AC=22,取AC的中点O,连接D1O,则D1O⊥AC,所以D1O=AD21-AO2=3.设点B到平面D1AC的距离为h,则由VBD1AC=VD1ABC,即13S△D1AC·h=13S△ABC·D1D,又S△
D1AC=12D1O·AC=12×3×22=6,S△ABC=12AB·BC=12×2×2=2,所以h=63.答案:634.如图,侧棱垂直于底面的三棱柱ABCA1B1C1的底面ABC位于平行四边形ACDE中,AE=2,AC=AA1=4,∠E=60°,
点B在线段ED上.(1)当点B在何处时,平面A1BC⊥平面A1ABB1;(2)点B在线段ED上运动的过程中,求三棱柱ABCA1B1C1表面积的最小值.解:(1)由于三棱柱ABCA1B1C1为直三棱柱
,则AA1⊥平面ABC,因为BC⊂平面ABC,所以AA1⊥BC.而AA1∩AB=A,只需BC⊥平面A1ABB1,即AB⊥BC,就有“平面A1BC⊥平面A1ABB1”.在平行四边形ACDE中,因为AE=2,AC=AA1=4,∠E=60°.过B作BH⊥AC于H,则BH=3.若AB⊥BC,
有BH2=AH·CH.由AC=4,得AH=1或3.两种情况下,B为ED的中点或与点D重合.(2)三棱柱ABCA1B1C1的表面积等于侧面积与两个底面积之和.显然三棱柱ABCA1B1C1其底面积和平面A1ACC1的面积为定值
,只需保证侧面A1ABB1和侧面B1BCC1面积之和最小即可.过B作BH⊥AC于H,则BH=3.令AH=x,则侧面A1ABB1和侧面B1BCC1面积之和等于4(AB+BC)=4[x2+3+3+-x2].其中x2+3
+3+-x2可以表示动点(x,0)到定点(0,-3)和(4,3)的距离之和,当且仅当x=2时取得最小值.所以三棱柱的表面积的最小值为2×12×4×3+42+4×27=43+87+16.5.(2018·石家庄模拟)如图,已知四棱锥PABCD,底面ABCD为正方形,且PA⊥底
面ABCD,过AB的平面ABFE与侧面PCD的交线为EF,且满足S△PEF∶S四边形CDEF=1∶3.(1)证明:PB∥平面ACE;(2)当PA=2AD=2时,求点F到平面ACE的距离.解:(1)证明:由题知四边形ABC
D为正方形,∴AB∥CD,∵CD⊂平面PCD,AB⊄平面PCD,∴AB∥平面PCD.又AB⊂平面ABFE,平面ABFE∩平面PCD=EF,∴EF∥AB,∴EF∥CD.由S△PEF∶S四边形CDEF=1∶3知E,F分别为PD,PC的中点.如图,连接BD交AC于点G,则G
为BD的中点,连接EG,则EG∥PB.又EG⊂平面ACE,PB⊄平面ACE,∴PB∥平面ACE.(2)∵PA=2,AD=AB=1,∴AC=2,AE=12PD=52,∵PA⊥平面ABCD,∴CD⊥PA,又CD⊥AD,AD∩PA=A,∴CD⊥平面PA
D,∴CD⊥PD.在Rt△CDE中,CE=CD2+DE2=32.在△ACE中,由余弦定理知cos∠AEC=AE2+CE2-AC22AE·CE=55,∴sin∠AEC=255,∴S△ACE=12·AE·CE·sin∠AEC=34.设点F到
平面ACE的距离为h,连接AF,则VFACE=13×34×h=14h.∵DG⊥AC,DG⊥PA,AC∩PA=A,∴DG⊥平面PAC.∵E为PD的中点,∴点E到平面ACF的距离为12DG=24.又F为PC的中点,∴S△ACF=12S△ACP=22,∴VEACF=13
×22×24=112.由VFACE=VEACF,得14h=112,得h=13,∴点F到平面ACE的距离为13.C组——创新应用练1.某几何体的一条棱长为7,在该几何体的正视图中,这条棱的投影是长为6的线段,在该几何体的侧视图与俯视图中,这条棱的投影分别是长为a和
b的线段,则a+b的最大值为()A.22B.23C.4D.25解析:选C本题可以以长方体为载体,设该几何体中棱长为7的棱与此长方体的体对角线重合,则此棱各射影分别为相邻三面的对角线,其长度分别为6,a,b,设长方体的各棱长分别为x,y,z,则有x2+y2+z2
=7,x2+y2=6,x2+z2=a2,y2+z2=b2⇒a2+b2=8.所以a2+b22≥a+b22⇒a+b≤4,当且仅当a=b=2时取“=”,故a+b的最大值为4.2.(2018·昆明模拟)古人采取“用臼舂米”的方法脱去稻谷的外壳
,获得可供食用的大米,用于舂米的“臼”多用石头或木头制成.一个“臼”的三视图如图所示,则凿去部分(看成一个简单的组合体)的体积为()A.63πB.72πC.79πD.99π解析:选A由三视图得,凿去部分是一个半球
与一个圆柱的组合体,其中半球的半径为3,体积为12×43π×33=18π,圆柱的底面半径为3,高为5,体积为π×32×5=45π.所以凿去部分的体积为18π+45π=63π.故选A.3.(2018·沈阳质检)在《九章算术》
中,将四个面都是直角三角形的四面体称为鳖臑,在鳖臑ABCD中,AB⊥平面BCD,且BD⊥CD,AB=BD=CD,点P在棱AC上运动,设CP的长度为x,若△PBD的面积为f(x),则f(x)的图象大致是()解析:选A如图,作PQ⊥BC于Q,作QR⊥BD于R,连接PR,则
由鳖臑的定义知PQ∥AB,QR∥CD,PQ⊥QR.设AB=BD=CD=1,CP=x(0≤x≤1),则CPAC=x3=PQ1,即PQ=x3,又QR1=BQBC=APAC=3-x3,所以QR=3-x3,所以PR=PQ2+QR2=x32+3-x32=3
32x2-23x+3,又由题知PR⊥BD,所以f(x)=362x2-23x+3=66x-322+34,结合选项知选A.4.(2018·长春模拟)已知圆锥的侧面展开图是半径为3的扇形,则该圆锥体积的最大值为________
.解析:由题意得圆锥的母线长为3,设圆锥的底面半径为r,高为h,则h=9-r2,所以圆锥的体积V=13πr2h=13πr29-r2=13π9r4-r6.设f(r)=9r4-r6(r>0),则f′(r)=36r3-6r5,令f′(r)=36r3-6r5=6r3(6-r2)=0,得r=6
,所以当0<r<6时,f′(r)>0,f(r)单调递增,当r>6时,f′(r)<0,f(r)单调递减,所以f(r)max=f(6)=108,所以Vmax=13π×108=23π.答案:23π5.(2018·惠州模拟)某三棱锥的三视图如图所示,且图
中的三个三角形均为直角三角形,则xy的最大值为________.解析:将三视图还原为如图所示的三棱锥PABC,其中底面ABC是直角三角形,AB⊥BC,PA⊥平面ABC,BC=27,PA2+y2=102,(27)2+PA2=x2,所以xy=x102-[x
2-72]=x128-x2≤x2+-x22=64,当且仅当x2=128-x2,即x=8时取等号,因此xy的最大值是64.答案:646.(2019届高三·湖北七市(州)联考)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中将底面为直角三角形的直棱柱称为堑堵,将底面为矩形的棱
台称为刍童.在如图所示的堑堵ABMDCP与刍童ABCDA1B1C1D1的组合体中,AB=AD,A1B1=A1D1.(1)证明:直线BD⊥平面MAC;(2)若AB=1,A1D1=2,MA=3,三棱锥AA1B1D1的体积V′=233,求该组合体的体积.解:(1)
证明:由题可知ABMDCP是底面为直角三角形的直棱柱,∴AD⊥平面MAB,∴AD⊥MA,又MA⊥AB,AD∩AB=A,∴MA⊥平面ABCD,∴MA⊥BD,又AB=AD,∴四边形ABCD为正方形,∴BD⊥AC,又MA∩AC=A,∴BD⊥平面MAC.(2)设刍童ABCDA1B1
C1D1的高为h,则三棱锥AA1B1D1的体积V′=13×12×2×2×h=233,∴h=3,故该组合体的体积V=12×1×3×1+13×(12+22+12×22)×3=32+733=1736.