格物学 第八章 立体几何初步立体几何初步的拓展与综合

立体几何中的动态问题-立体几何初步的拓展与综合知识点回顾进阶自测题解析-河南省等高二数学必修,平均正确率40.0%

2025-08-24
立体几何中的动态问题-立体几何初步的拓展与综合知识点回顾进阶自测题解析-河南省等高二数学必修,平均正确率40.0%
1、['立体几何中的动态问题', '直线与平面垂直的性质定理']

正确率60.0%svg异常

C

A.逐渐变大

B.逐渐变小

C.不变

D.先变大再变小

2、['立体几何中的动态问题', '直线与平面所成的角', '立体几何中的轨迹问题']

正确率40.0%在四棱锥$$P-A B C D$$中,$${{P}{A}{⊥}}$$平面$${{A}{B}{C}{D}}$$,$${{P}{A}{=}{2}}$$,点$${{M}}$$是矩形$${{A}{B}{C}{D}}$$内(含边界)的动点,且$${{A}{B}{=}{1}}$$,$${{A}{D}{=}{3}}$$,直线$${{P}{M}}$$与平面$${{A}{B}{C}{D}}$$所成的角为$$\frac{\pi} {4}.$$记点$${{M}}$$的轨迹长度为$${{α}}$$,则$$\operatorname{t a n} \alpha=$$(

C

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

B.$${{1}}$$

C.$${\sqrt {3}}$$

D.$${{2}}$$

3、['空间中直线与直线的位置关系', '空间中直线与平面的位置关系', '立体几何中的动态问题']

正确率40.0%svg异常

B

A.存在$${{P}{,}{Q}}$$的某一位置,使$$A B / / P Q$$

B.$${{△}{B}{P}{Q}}$$的面积为定值

C.当$${{P}{A}{>}{0}}$$时,直线$${{P}{{B}_{1}}}$$与$${{A}{Q}}$$是异面直线

D.无论$${{P}{,}{Q}}$$运动到任何位置,均有$$B C \perp P Q$$

4、['空间直角坐标系中两点之间的距离公式', '立体几何中的动态问题']

正确率19.999999999999996%svg异常

C

A.$$\sqrt{2}-1$$

B.$${\sqrt {2}}$$

C.$$\frac{3 \sqrt5} {5}-1$$

D.$$\frac{3 \sqrt{5}} {5}$$

5、['立体几何中的动态问题']

正确率40.0%svg异常

D

A.$$[ 1, ~ \frac{\sqrt{5}} {2} ]$$

B.$$[ \frac{\sqrt{5}} {2}, \ \frac{3} {2} ]$$

C.$$[ 1, ~ \sqrt{3} ]$$

D.$$[ \sqrt{2}, ~ \sqrt{3} ]$$

6、['立体几何中的截面、交线问题', '立体几何中的动态问题', '函数求解析式']

正确率40.0%svg异常

A

A.$$f \left( x \right)=2 x^{2}-2 x+\frac3 2, x \in\left[ 0, 1 \right]$$

B.$$f \left( x \right)=\left\{\begin{aligned} {} & {{} \frac3 2-x, x \in[ 0, \frac1 2 )} \\ {} & {{} x+\frac1 2, x \in\left[ \frac1 2, 1 \right]} \\ \end{aligned} \right.$$

C.$$f \left( x \right)=\left\{\begin{aligned} {} & {{}-2 x^{2}+\frac{3} {2}, x \in\left[ 0, \frac{1} {2} \right]} \\ {} & {{}-2 ( x-1 )^{2}+\frac{3} {2}, x \in( \frac{1} {2}, 1 ]} \\ \end{aligned} \right.$$

D.$$f \left( x \right)=-2 x^{2}+2 x+\frac3 2, x \in\left[ 0, 1 \right]$$

7、['二面角', '立体几何中的动态问题', '组合体的表面积与体积', '直线与平面所成的角']

正确率40.0%在$${{△}}$$$${{A}{B}{C}}$$中,$$\angle A C B={\frac{\pi} {2}}, \, \, \, A B=2 B C$$,将$${{△}}$$$${{A}{B}{C}}$$绕$${{B}{C}}$$所在直线旋转到$${{△}}$$$${{P}{B}{C}}$$,设二面角$$P-B C-A$$的大小为$$\theta\left( 0 < \theta< \pi\right), \, \, \, P B$$与平面$${{A}{B}{C}}$$所成角为$${{α}}$$,则$${{α}}$$的最大值为(

D

A.$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$

B.$$\frac{\pi} {4}$$

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

D.$$\frac{\pi} {3}$$

8、['立体几何中的动态问题', '二面角']

正确率40.0%svg异常

A

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

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

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

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

9、['路径最短问题', '立体几何中的动态问题', '直线与平面垂直的性质定理']

正确率40.0%svg异常

B

A.$$\frac{\sqrt2+\sqrt6} {4}$$

B.$$\frac{1+\sqrt{3}} {2}$$

C.$$\frac{\sqrt{6}} {4}$$

D.$$\frac{\sqrt3} {2}$$

10、['立体几何中的动态问题', '直线与平面所成的角']

正确率40.0%svg异常

B

A.$${{E}{F}}$$

B.$${{F}{G}}$$

C.$${{E}{G}}$$

D.$$\mathit{E F}, \mathit{F G}, \mathit{E G}$$中的任意一条

1. 题目描述不完整,无法判断SVG异常的具体含义,因此无法给出解析和答案。

2. 已知四棱锥 $$P-ABCD$$ 中,$$PA \perp$$ 平面 $$ABCD$$,$$PA=2$$,$$AB=1$$,$$AD=3$$,点 $$M$$ 在矩形 $$ABCD$$ 内(含边界),直线 $$PM$$ 与平面 $$ABCD$$ 所成角为 $$\frac{\pi}{4}$$。求点 $$M$$ 的轨迹长度 $$\alpha$$,并计算 $$\tan \alpha$$。

设 $$M(x,y)$$,其中 $$0 \leq x \leq 3$$,$$0 \leq y \leq 1$$。由于 $$PA \perp$$ 平面 $$ABCD$$,$$A$$ 为原点,$$AB$$ 为 $$x$$-轴,$$AD$$ 为 $$y$$-轴,则 $$P(0,0,2)$$。

向量 $$\vec{PM} = (x, y, -2)$$,平面 $$ABCD$$ 的法向量为 $$\vec{n} = (0,0,1)$$。

直线与平面所成角 $$\theta$$ 满足 $$\sin \theta = \frac{|\vec{PM} \cdot \vec{n}|}{|\vec{PM}| \cdot |\vec{n}|} = \frac{2}{\sqrt{x^2 + y^2 + 4}}$$。

已知 $$\theta = \frac{\pi}{4}$$,则 $$\sin \frac{\pi}{4} = \frac{\sqrt{2}}{2} = \frac{2}{\sqrt{x^2 + y^2 + 4}}$$。

解得 $$\sqrt{x^2 + y^2 + 4} = 2\sqrt{2}$$,即 $$x^2 + y^2 = 4$$。

点 $$M$$ 需在矩形内,即 $$0 \leq x \leq 3$$,$$0 \leq y \leq 1$$,且满足 $$x^2 + y^2 = 4$$。

轨迹为四分之一圆弧(第一象限),半径 $$r=2$$,圆心在 $$A(0,0)$$。

圆弧角度范围:从 $$(2,0)$$ 到 $$(0,2)$$,但 $$y \leq 1$$,代入 $$y=1$$ 得 $$x=\sqrt{3}$$,因此实际轨迹为从 $$(2,0)$$ 到 $$(\sqrt{3},1)$$ 的圆弧。

圆心角 $$\phi = \arctan \left( \frac{1}{\sqrt{3}} \right) = \frac{\pi}{6}$$,弧长 $$\alpha = r \cdot \phi = 2 \times \frac{\pi}{6} = \frac{\pi}{3}$$。

因此 $$\tan \alpha = \tan \left( \frac{\pi}{3} \right) = \sqrt{3}$$。

答案:C. $$\sqrt{3}$$

3. 题目描述不完整,无法判断SVG异常的具体含义,因此无法给出解析和答案。

4. 题目描述不完整,无法判断SVG异常的具体含义,因此无法给出解析和答案。

5. 题目描述不完整,无法判断SVG异常的具体含义,因此无法给出解析和答案。

6. 题目描述不完整,无法判断SVG异常的具体含义,因此无法给出解析和答案。

7. 在 $$\triangle ABC$$ 中,$$\angle ACB = \frac{\pi}{2}$$,$$AB = 2BC$$,将 $$\triangle ABC$$ 绕 $$BC$$ 所在直线旋转到 $$\triangle PBC$$,二面角 $$P-BC-A$$ 的大小为 $$\theta$$($$0 < \theta < \pi$$),$$PB$$ 与平面 $$ABC$$ 所成角为 $$\alpha$$,求 $$\alpha$$ 的最大值。

设 $$BC = 1$$,则 $$AB = 2$$,由 $$\angle ACB = \frac{\pi}{2}$$,得 $$AC = \sqrt{AB^2 - BC^2} = \sqrt{4 - 1} = \sqrt{3}$$。

旋转后,点 $$P$$ 在过 $$A$$ 且垂直于 $$BC$$ 的平面内运动,二面角 $$\theta$$ 为 $$P-BC-A$$ 的大小。

$$PB$$ 与平面 $$ABC$$ 的夹角 $$\alpha$$ 随 $$\theta$$ 变化。当 $$\theta = \frac{\pi}{2}$$ 时,$$\alpha$$ 取得最大值。

计算得 $$\alpha_{\text{max}} = \arctan \left( \frac{AC}{BC} \right) = \arctan \left( \sqrt{3} \right) = \frac{\pi}{3}$$。

答案:D. $$\frac{\pi}{3}$$

8. 题目描述不完整,无法判断SVG异常的具体含义,因此无法给出解析和答案。

9. 题目描述不完整,无法判断SVG异常的具体含义,因此无法给出解析和答案。

10. 题目描述不完整,无法判断SVG异常的具体含义,因此无法给出解析和答案。

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