格物学

二面角-空间直线、平面的垂直知识点回顾基础选择题自测题答案-西藏自治区等高二数学必修,平均正确率84.0%

2025-05-09
二面角-空间直线、平面的垂直知识点回顾基础选择题自测题答案-西藏自治区等高二数学必修,平均正确率84.0%
4、['球的体积', '棱锥的结构特征及其性质', '与球有关的切、接问题', '二面角', '棱柱、棱锥、棱台的体积']

正确率40.0%已知边长为$${{2}}$$的正方形$${{A}{B}{C}{D}}$$沿对角线$${{B}{D}}$$折叠,使二面角$${{A}{−}{B}{D}{−}{C}}$$的平面角为$$\frac{\pi} {4}.$$则三棱锥$${{A}{−}{B}{C}{D}}$$的外接球体积与该三棱锥体积之比为(

A

A.$${{4}{\sqrt {2}}{π}}$$

B.$${\sqrt {2}{π}}$$

C.$${{4}{π}}$$

D.$${{π}}$$

8、['棱锥的结构特征及其性质', '二面角']

正确率40.0%三棱锥$${{P}{−}{A}{B}{C}}$$的两侧面$${{P}{A}{B}{、}{P}{B}{C}}$$都是边长为$${{2}{a}}$$的正三角形,$${{A}{C}{=}{\sqrt {3}}{a}}$$,则二面角$${{A}{−}{P}{B}{−}{C}}$$的大小为(

C

A.$${{9}{0}^{∘}}$$

B.$${{3}{0}^{∘}}$$

C.$${{6}{0}^{∘}}$$

D.$${{4}{5}^{∘}}$$

9、['异面直线所成的角', '二面角', '直线与平面所成的角']

正确率60.0%已知$${{α}{,}{β}}$$为两个不重合的平面,$${{m}{,}{n}}$$为两条不重合的直线,且$${{α}{∩}{β}{=}{m}{,}{n}{⊂}{β}}$$记直线$${{m}}$$与直线$${{n}}$$的夹角和二面角$${{α}{-}{m}{-}{β}}$$均为$${{θ}_{1}}$$,直线$${{n}}$$与平面$${{α}}$$所成的角为$${{θ}_{2}}$$,则下列说法正确的是(

A

A.若$$0 < \theta_{1} < \frac{\pi} {6}$$,则$${{θ}_{1}{>}{2}{{θ}_{2}}}$$

B.若$$\frac{\pi} {6} < \theta_{1} < \frac{\pi} {4},$$则$${{t}{a}{n}{{θ}_{1}}{>}{2}{{t}{a}{n}}{{θ}_{2}}}$$

C.若$$\frac{\pi} {4} < \theta_{1} < \frac{\pi} {3},$$则$${{s}{i}{n}{{θ}_{1}}{<}{{s}{i}{n}}{{θ}_{2}}}$$

D.若$$\frac{\pi} {3} < \theta_{1} < \frac{\pi} {2},$$则$$\operatorname{c o s} \theta_{1} > \frac3 4 \operatorname{c o s} \theta_{2}$$

第4题解析:

1. 建立坐标系:设正方形$$ABCD$$的顶点坐标为$$A(1,-1,0)$$, $$B(1,1,0)$$, $$C(-1,1,0)$$, $$D(-1,-1,0)$$,沿对角线$$BD$$折叠后,二面角$$A-BD-C$$为$$\frac{\pi}{4}$$,故$$A$$和$$C$$的新坐标分别为$$A'(1,0,1)$$和$$C'(-1,0,1)$$。

2. 求三棱锥体积:三棱锥$$A'-BCD$$的体积为$$V = \frac{1}{3} \times \text{底面积} \times \text{高度} = \frac{1}{3} \times 2 \times 1 = \frac{2}{3}$$。

3. 求外接球半径:外接球球心在$$BD$$中点$$(0,0,0)$$,半径$$R = \sqrt{1^2 + 1^2 + 1^2} = \sqrt{3}$$,体积为$$\frac{4}{3}\pi R^3 = 4\sqrt{3}\pi$$。

4. 计算比例:体积比为$$\frac{4\sqrt{3}\pi}{\frac{2}{3}} = 6\sqrt{3}\pi$$,但选项不符,重新计算发现外接球半径应为$$\sqrt{2}$$,体积为$$\frac{4}{3}\pi (\sqrt{2})^3 = \frac{8\sqrt{2}}{3}\pi$$,比例修正为$$\frac{\frac{8\sqrt{2}}{3}\pi}{\frac{2}{3}} = 4\sqrt{2}\pi$$,故选A。

第8题解析:

1. 分析几何关系:设三棱锥$$P-ABC$$的侧面$$PAB$$和$$PBC$$为边长为$$2a$$的正三角形,$$AC = \sqrt{3}a$$。

2. 计算二面角:取$$PB$$中点$$M$$,连接$$AM$$和$$CM$$,则$$AM = CM = \sqrt{3}a$$。在$$\triangle AMC$$中,$$AC = \sqrt{3}a$$,故$$\triangle AMC$$为等边三角形,二面角$$A-PB-C$$为$$60^\circ$$,故选C。

第9题解析:

1. 几何分析:设平面$$\alpha \cap \beta = m$$,直线$$n \subset \beta$$,夹角$$\theta_1$$为$$m$$与$$n$$的夹角,也是二面角$$\alpha-m-\beta$$的大小。直线$$n$$与平面$$\alpha$$的夹角为$$\theta_2$$。

2. 选项验证:

A. 当$$0 < \theta_1 < \frac{\pi}{6}$$时,$$\theta_2$$较小,但$$\theta_1 > 2\theta_2$$不一定成立。

B. 当$$\frac{\pi}{6} < \theta_1 < \frac{\pi}{4}$$时,$$\tan\theta_1 > 2\tan\theta_2$$成立,因为$$\theta_2$$随$$\theta_1$$增大而增大,但增速较慢。

C. 当$$\frac{\pi}{4} < \theta_1 < \frac{\pi}{3}$$时,$$\sin\theta_1$$与$$\sin\theta_2$$关系不确定。

D. 当$$\frac{\pi}{3} < \theta_1 < \frac{\pi}{2}$$时,$$\cos\theta_1 > \frac{3}{4}\cos\theta_2$$可能成立,但需具体计算。

综上,选项B正确。

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