20.(本题16分)如图,在正三棱柱ABCA1B1C1中,AB=2,AA12,由顶点B沿棱柱侧面经过棱AA1到顶点C1的最短路线与AA1的交点记为M,求:(1)三棱柱的侧面展开图的对角线长(2)该最短路线的长及A1C1B1CBA1M的值AMMA(3)平面C1MB与平面ABC所成二面角(锐角)的大小A1B1C1MDABC高一数学试题参一、填空题(14小题,共70分)1.Al,l2.44.①②③7.3x+6y-2=010.25.3.6.72120°4338.111.x+y=2或y=x14.9.312.9x-5y-6=0313.[1,)456………………7分………………7分14314R43134(cm3)2323二、解答题(6大题,共90分)15.(本题14分)解:(1)3x+y-1=0(2)22
16.(本题14分)解:因为V半球………………5分11V圆锥r2h4212201(cm3)33………………10分因为V半球V圆锥所以,冰淇淋融化了,不会溢出杯子.17.(本题15分)证明(1)∵O是AC的中点,E是PC的中点,∴OE∥AP,………………4分又∵OE平面BDE,PA平面BDE,∴PA∥平面BDE.………………7分(2)∵PO底面ABCD,∴POBD,又∵ACBD,且ACPO=O∴BD平面PAC,而BD平面BDE,∴平面PAC平面BDE.………………10分………………13分………………15分………………14分18.(本题15分)解:(Ⅰ)依题意可设A(m,n)、B(2m,2n),则mn30mn3
,,解得m1,n2.………………6分
2(2m)(2n)602mn0
即A(1,2),又l过点P(1,1),易得AB方程为x2y30.(Ⅱ)设圆的半径为R,则R2d2(
………………9分4523
),其中d为弦心距,d,可得R25,故所求圆的方程为55………………6分x2y25.19.(本题16分)(1)证明:由l2:2x+ay-2a-4=0变形得a(y-2)+2x-4=0…………3分所以当y=2时,x=2…………………………………………………4分即直线l2过定点(2,2)…………………………………………………5分y(2)如图l1
222
xOl2
2
…………………8分(3)直线l1与y轴交点为A(0,2-a),直线l2与x轴交点为B(a+2,0),如下图由直线l1:ax-2y-2a+4=0知,直线l1也过定点C(2,2)…………10分过C点作x轴垂线,垂足为D,于是S四过形AOBC=S梯形AODC+S△BCD…………………11分y112l1=(2a2)2a2
22
=aa4
2………………………13分AODCxBl2
1
∴当a=时,S四过形AOBC最小.………………15分21
故当a=时,所围成的四边形面积最小。……16分220.(本题16分)解:(1)正三棱柱ABCA1B1C1的侧面展开图是长为6,宽为2的矩形,其对角线长为6222210………3分(2)如图,将侧面AA1B1B绕棱AA1旋转120使其与侧面AA1C1C在同一平面上,点B运动到点D的位置,连接DC1交AA1于M,则DC1就是由顶点B沿棱柱侧面经过棱AA1到顶点C1的最短路线,其长为DC2CC1422225DMA≌C1MA1,故2………………………6分AMA1M
………………………………………………9分A1M
1AM(3)连接DB,C1B,则DB就是平面C1MB与平面ABC的交线在DCB中DBCCBAABD603090CBDB又C1C平面CBD∴C1BDB
∴CC1⊥DB∴DB⊥面BCC1
…12分C1BC就是平面C1MB与平面ABC所成二面角的平面角(锐角)侧面C1B1BC是正方形C1BC45故平面C1MB与平面ABC所成的二面角(锐角)为分…………14分45A1MDABB1CC1………16