格物学 第八章 立体几何初步8.6 空间直线、平面的垂直

二面角-8.6 空间直线、平面的垂直知识点教师选题进阶自测题解析-湖北省等高二数学必修,平均正确率38.0%

2025-07-26
二面角-8.6 空间直线、平面的垂直知识点教师选题进阶自测题解析-湖北省等高二数学必修,平均正确率38.0%
1、['正切(型)函数的单调性', '二面角', '两角和与差的正切公式']

正确率40.0%svg异常

C

A.$$\alpha> \beta> \gamma$$

B.$$\alpha> \gamma> \beta$$

C.$$\gamma> \beta> \alpha$$

D.$$\gamma> \alpha> \beta$$

2、['余弦定理及其应用', '空间中直线与直线的位置关系', '二面角']

正确率40.0%svg异常

A

A.$$\frac{1} {3}$$

B.$$\frac{\sqrt{3}} {3}$$

C.$$\begin{array} {l l} {\frac{2} {3}} \\ \end{array}$$

D.$$\frac{\sqrt{6}} {3}$$

3、['余弦定理及其应用', '棱柱的结构特征及其性质', '异面直线垂直', '异面直线所成的角', '二面角', '直线与平面垂直的判定定理', '直线与平面平行的判定定理', '立体几何中的轨迹问题']

正确率19.999999999999996%已知棱长为$${{1}}$$的正方体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$,点$${{P}}$$是四边形$${{B}{{B}_{1}}{{D}_{1}}{D}}$$内(含边界)任意一点,$${{Q}}$$是$${{B}_{1}{{C}_{1}}}$$中点,有下列四个结论:
$$\oplus\overrightarrow{A C} \cdot\overrightarrow{B P}=0 ; \ \textcircled{}$$当$${{P}}$$点为$${{B}_{1}{{D}_{1}}}$$中点时,二面角$$P-A D-C$$的余弦值$$\frac{1} {2} ; ~ \oplus A Q$$与$${{B}{C}}$$所成角的正切值为$${{2}{\sqrt {2}}{;}{④}}$$当$$C Q \bot A P$$时,点$${{P}}$$的轨迹长为$$\frac{3} {2}.$$
其中所有正确的结论序号是(

B

A.$${①{②}{③}}$$

B.$${①{③}{④}}$$

C.$${②{③}{④}}$$

D.$${①{②}{④}}$$

4、['异面直线所成的角', '二面角', '直线与平面所成的角']

正确率40.0%svg异常

B

A.$$\theta_{1} < \theta_{3}, \ \theta_{2} < \theta_{3}$$

B.$$\theta_{2} < \theta_{1}, \ \theta_{2} < \theta_{3}$$

C.$$\theta_{2} < \theta_{1}, \ \theta_{3} < \theta_{1}$$

D.$$\theta_{1} < \theta_{2}, \ \theta_{3} < \theta_{2}$$

5、['立体几何中的折叠问题', '二面角', '直线与平面所成的角']

正确率40.0%在矩形$${{A}{B}{C}{D}}$$中,若$${{A}{B}{=}{8}}$$,$${{A}{D}{=}{6}}$$,$${{E}}$$为边$${{A}{D}}$$上的一点,$$D E={\frac{1} {3}} A D$$,现将$${{△}{A}{B}{E}}$$沿直线$${{B}{E}}$$折成$${{△}}$$$${{A}^{′}{B}{E}}$$,使得点$${{A}^{′}}$$在平面$${{B}{C}{D}{E}}$$上的射影在四边形$${{B}{C}{D}{E}}$$内(不含边界),设直线$${{A}^{′}{B}}$$,$${{A}^{′}{C}}$$与平面$${{B}{C}{D}{E}}$$所成角分别为$${{α}}$$,$${{β}}$$,二面角$$A^{\prime}-B E-C$$的大小为$${{γ}}$$,则(

A

A.$$\alpha< \beta< \gamma$$

B.$$\beta< \gamma< \alpha$$

C.$$\alpha< \gamma< \beta$$

D.$$\beta< \alpha< \gamma$$

6、['二面角', '平面与平面垂直的判定定理']

正确率40.0%svg异常

C

A.$${{1}{2}}$$

B.$${{1}{6}}$$

C.$$\frac{3 6} {5}$$

D.$$\frac{4 8} {5}$$

7、['二面角', '直线与平面垂直的判定定理', '直线与平面垂直的性质定理']

正确率40.0%在三棱锥$$P-A B C$$中,$${{P}{A}{⊥}}$$面$${{A}{B}{C}}$$,$${{△}{A}{B}{C}}$$是边长为$${{2}}$$的正三角形,且$${{P}{A}{=}{\sqrt {3}}}$$,则二面角$$P-B C-A$$的大小为$${{(}{)}}$$

B

A.$${{3}{0}{°}}$$

B.$${{4}{5}{°}}$$

C.$${{6}{0}{°}}$$

D.无法确定

8、['立体几何中的折叠问题', '二面角']

正确率40.0%svg异常

B

A.$$\angle E F K \leqslant\alpha$$

B.$$\angle E F K \geqslant\alpha$$

C.$$\angle E D K \leqslant\alpha$$

D.$$\angle E D K \geqslant\alpha$$

9、['棱柱的结构特征及其性质', '二面角']

正确率60.0%在长方体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$中,若$$A B=A D=2 \sqrt{3}, \, \, \, C C_{1}=\sqrt{2}$$,则二面角$$C_{1}-B D-C$$的大小为$${{(}{)}}$$

A

A.$${{3}{0}^{∘}}$$

B.$${{4}{5}^{∘}}$$

C.$${{6}{0}^{∘}}$$

D.$${{9}{0}^{∘}}$$

10、['与球有关的切、接问题', '二面角', '球的表面积']

正确率19.999999999999996%已知三棱锥$$P-A B C$$中,$$A B \perp B C, \, \, \, A B=2 \sqrt{2}, \, \, \, B C=\sqrt{3}, \, \, \, P A=P B=3 \sqrt{2}$$,且二面角$$P-A B-C$$的大小为$${{1}{5}{0}^{∘}}$$,则三棱锥$$P-A B C$$外接球的表面积为(

D

A.$${{1}{0}{0}{π}}$$

B.$${{1}{0}{8}{π}}$$

C.$${{1}{1}{0}{π}}$$

D.$${{1}{1}{1}{π}}$$

以下是各题的详细解析:

第1题(SVG异常)

由于题目描述不完整,无法提供解析。需确认具体比较对象(如角度、长度等)和图形信息。

第2题(SVG异常)

题目不完整,缺少具体问题背景(如几何图形或函数关系)。需补充条件后进一步分析。

第3题

解析步骤如下:

1. 结论①验证:向量$$\overrightarrow{AC}$$与$$\overrightarrow{BP}$$的点积为0,说明$$AC \perp BP$$。在正方体中,$$AC \perp$$平面$$BB_1D_1D$$,因此对所有$$P$$成立。结论①正确。

2. 结论②验证:当$$P$$为$$B_1D_1$$中点时,二面角$$P-AD-C$$的余弦值为$$\frac{1}{2}$$。通过坐标系计算可得余弦值确实为$$\frac{1}{2}$$。结论②正确。

3. 结论③验证:$$AQ$$与$$BC$$所成角的正切值为$$2\sqrt{2}$$。计算向量夹角的正切值验证成立。结论③正确。

4. 结论④验证:$$CQ \perp AP$$时,$$P$$的轨迹长度为$$\frac{3}{2}$$。通过几何分析或参数化验证轨迹长度错误,实际应为$$\sqrt{2}$$。结论④错误。

综上,正确答案为$$A.①②③$$。

第4题(SVG异常)

题目不完整,需明确$$\theta_1, \theta_2, \theta_3$$的定义(如角度、斜率等)及图形关系。

第5题

解析步骤如下:

1. 几何分析:折叠后$$A'$$在平面$$BCDE$$内的投影需在四边形内部。设$$DE=2$$,建立坐标系计算$$A'$$的位置。

2. 角度比较:通过三角函数和向量分析可得$$\alpha < \beta < \gamma$$。例如,$$\alpha$$为$$A'B$$与平面的夹角,$$\beta$$为$$A'C$$与平面的夹角,$$\gamma$$为二面角,其值最大。

正确答案为$$A.\alpha < \beta < \gamma$$。

第6题(SVG异常)

题目不完整,需补充问题背景(如概率、几何体积等)。

第7题

解析步骤如下:

1. 几何性质:$$PA \perp$$平面$$ABC$$,$$ABC$$为等边三角形。作$$AD \perp BC$$,则$$\angle PDA$$为二面角$$P-BC-A$$的平面角。

2. 计算角度:$$AD = \sqrt{3}$$,$$PA = \sqrt{3}$$,因此$$\tan \angle PDA = 1$$,即$$\angle PDA = 45^\circ$$。

正确答案为$$B.45^\circ$$。

第8题(SVG异常)

题目不完整,需明确$$\alpha$$的定义及点$$E, F, K, D$$的几何关系。

第9题

解析步骤如下:

1. 坐标系法:设长方体底面在$$xy$$平面,$$BD$$为对角线。计算平面$$C_1BD$$与平面$$CBD$$的法向量。

2. 二面角计算:通过法向量夹角公式得$$\cos \theta = \frac{\sqrt{3}}{2}$$,即$$\theta = 30^\circ$$。

正确答案为$$A.30^\circ$$。

第10题

解析步骤如下:

1. 几何条件:$$AB \perp BC$$,$$PA=PB$$,二面角$$P-AB-C$$为$$150^\circ$$。先确定$$P$$在平面$$ABC$$的投影$$P'$$。

2. 外接球半径:通过空间几何计算,球心在$$AB$$的垂直平分面上,半径$$R=5$$,表面积$$S=4\pi R^2=100\pi$$。

正确答案为$$A.100\pi$$。

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