福建省泉州市普通高中2019-2020学年毕业班第一次质量检查(理科)数学试题(教师版) 联系客服

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【点睛】本题考查空间向量法解决立体几何问题,线面角的计算,属于中档题.

四、解答题:共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题:共60分.

17.在平面四边形ABCD中,?ABC?(1)若?ACB??2,?DAC?2?ACB,?ADC??3.

?6,BC?3,求BD;

(2)若DC?3AB,求cos?ACB. 【答案】(1)BD?【解析】 【分析】

(1)在Rt?ABC中,由已知条件求出相关的边与角,由倍角关系推导求出?ADC为等边三角形,再利用余弦定理即求出BD?7(2)cos?ACB?4

37的长度.

(2)由题目已知条件?DAC?2?ACB,可将所要的角转化到?ACD中,再将AC用Rt?ABC中边角来表示,利用正弦定理及三角恒等变换求解即可得. 【详解】解:(1)在Rt?ABC中,由?ACB??6,BC?3得

AB?1,?BAC??3,AC?2

又?DAC?2?ACB??3,?ADC??3,

所以?ADC为等边三角形,所以AD?2

在?ABD中,由余弦定理得,BD2?AB2?AD2?2AB?AD?cos?BAD, 即BD?1?2?2?1?2?cos2222??7,解得BD?7 3(2)设?ACB??,AB?x, 则?DAC?2?,DC?在Rt?ABC中,AC?3x,

ABx?, sin?sin?DCAC?,

sin?DACsin?ADC在?ACD中,根据正弦定理得,

x3x?sin?, 即

sin2?sin?33x?sin?3?sin2??x3x,3x? ?2sin?cos??sin?2sin?解得cos??33,即cos?ACB?

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【点睛】本小题主要考查解三角形、三角恒等变换等基础知识,考查推理论证能力和运算求解能力等,考查数形结合思想和化归与转化思想等,体现综合性与应用性,导向对发展直观想象、逻辑推理、数学运算及数学建模等核心素养的关注.

18.如图1,四边形ABCD是边长为2的菱形,?BAD?60?,E为CD的中点,以BE为折痕将?BCE折起到?PBE的位置,使得平面PBE?平面ABED,如图2.

(1)证明:平面PAB?平面PBE; (2)求二面角B?PA?E的余弦值. 【答案】(1)证明见解析(2)【解析】 【分析】

(1)依题意可得PE?BE,由面面垂直的性质可得PE?平面ABCD,从而得到PE?AB,再证

7 7AB?BE,即可得到AB?平面PBE,从而得证;

uuuruuuruuur(2)以E为原点,分别以ED,,建立空间直角坐标系E?xyz,EBEP的方向为x轴,y轴,z轴的正方向,

利用空间向量求二面角的余弦值;

【详解】解:(1)依题意知,因为CD?BE,所以PE?BE, 当平面PBE?平面ABED时,

平面PBE?平面ABCD?BE,PE?平面PBE, 所以PE?平面ABCD,

因为ABì平面ABCD,所以PE?AB,

由已知,?BCD是等边三角形,且E为CD的中点, 所以BE?CD,AB//CD,所以AB?BE,

又PE?BE?E,PE?平面PBE,BE?平面PBE, 所以AB?平面PBE,

又ABì平面PAB,所以平面PAB?平面PBE.

(2)以E为原点,分别以ED,建立空间直角坐标系E?xyz, EB,EP的方向为x轴,y轴,z轴的正方向,

uuuruuuruuur

则E(0,0,0),P(0,0,1),B(0,3,0),A(2,3,0),

uuuruuuruuurEP?(0,0,1),EA?(2,3,0),BA?(2,0,0),

uuurPA?(2,3,?1),

urr设平面PAB的一个法向量m??x1,y1,z1?,平面PAE的一个法向量n??x2,y2,z2? uuuvv2x1?0?BA?m?0??uvv由?uu得?;令y1?1,解得z1?3,x1?0, ?PA?m?0??2x1?3y1?z1?0ur所以m?(0,1,3),

uuuvvz2?0?EP?n?0??uuuv由?得?;令y2??2,解得x2?3,z2?0, v?EA?n?0??2x2?3y2?0r所以n?(3,?2,0),

urrurrm?n0?2?0?27cosm,n?u???rr?. 22222272?7m?n0?1?(3)?(3)?(?2)?0易得所求二面角为锐角,所以二面角的余弦值为

7. 7【点睛】本小题考查线面垂直的判定与性质、二面角的求解及空间向量的坐标运算等基础知识,考查空间想象能力、推理论证及运算求解能力,考查化归与转化思想、数形结合思想等,体现基础性、综合性与应用性,导向对发展数学抽象、逻辑推理、直观想象等核心素养的关注.

?3?x2y219.已知F(1,0)是椭圆C:2?2?1(a?b?0)的焦点,点P?1,?在C上.

?2?ab(1)求C的方程; (2)斜率为

1的直线l与C交于A?x1,y1?,B?x2,y2?两点,当3x1x2?4y1y2?0时,求直线l被圆2x2?y2?4截得的弦长.

x2y2415【答案】(1) ??1(2)435【解析】 【分析】

(1)由已知可得a2?b2?1,再点P?1,?3??在椭圆上得到方程组,解得即可; 2??(2)设直线l的方程为y?1x?t,联立直线与椭圆,列出韦达定理,由3x1x2?4y1y2?0,解得t2?2,2再由点到线的距离公式及勾股定理计算可得; 【详解】解:(1)由己知得a2?b2?1,