《2013年高考數(shù)學(xué) 易錯(cuò)點(diǎn)點(diǎn)睛與高考突破 專(zhuān)題12 排列、組合、二項(xiàng)式定理》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《2013年高考數(shù)學(xué) 易錯(cuò)點(diǎn)點(diǎn)睛與高考突破 專(zhuān)題12 排列、組合、二項(xiàng)式定理(43頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2013年高考數(shù)學(xué) 易錯(cuò)點(diǎn)點(diǎn)睛與高考突破 專(zhuān)題12 排列、組合、二項(xiàng)式定理
難點(diǎn) 1 利用空間向量解立幾中的探索性問(wèn)題
1.如圖11-23,PD⊥面ABCD,ABCD為正方形,AB=2,E是PB的中點(diǎn),且異面直線(xiàn)DP與AE所成的角的余弦為。
1,m),
∴cos<>= 得m=1.
∴P(0,0,2),E(1,1,1)
2.如圖11-25,直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,面ABCD是一個(gè)直角梯形,AB、CD為梯形的兩腰,且AB=AD=AA1=a。
(Ⅰ)如果截面ACD1的面種為S,求點(diǎn)D到平面ACD1的距離;
(Ⅱ)當(dāng)為何值時(shí),平面AB1C⊥平面AB1D1。證
2、明你的結(jié)論。
難點(diǎn) 2 利用空間向量求角和距離
1. 已知長(zhǎng)方體ABCD-A1B1C1D1中,AB=1,BC=a,AA1=1。
(1)棱BC上是否存在點(diǎn)P,使A1P⊥PD,說(shuō)明理由;
(2)若BC上有且僅有一點(diǎn)P,使A1P⊥PD,試求此時(shí)的二面角P-A1D-A的大小。
易錯(cuò)點(diǎn) 1 求異面直線(xiàn)所成的角
1.如圖11-1,四棱錐P—ABCD的底面為直角梯形,AB∥DC,∠DAB=90°,PA⊥底面ABCD,且PA=AD=DC=AB=1,M是PB的中點(diǎn)。
(1)證明:面PAD⊥面PCD;
(2)求AC與PB所成的角;
(3)求面AMC與面BMC所成二面角A-CM-
3、B的大小。
2.如圖11-2,在直四棱術(shù)ABCD-A1B1C1D1中,AB=AD=2,DC=2,AA1=,AD⊥DC,AC⊥BD,垂足為E。
(1)求證BD⊥A1C;
(2)求二面角A1-BD-C1的大??;
(3)求異面直線(xiàn)AD與BC1所成角的大小。
0,0)、D(-,0,0)、A(0,-1,0),其中A1、D、A的坐標(biāo)容易求錯(cuò)。
【特別提醒】
利用空間向量求異面直線(xiàn)所成的角,公式為cos關(guān)鍵是正確地建立坐標(biāo)系進(jìn)而寫(xiě)出各有關(guān)點(diǎn)的坐標(biāo),建立坐標(biāo)會(huì)出現(xiàn)用三條
兩兩不垂直的直線(xiàn)作x軸、y軸、z軸的錯(cuò)誤,還會(huì)出現(xiàn)用三條兩兩互相垂直但不過(guò)同一點(diǎn)的三條直線(xiàn)作x軸、y軸、z軸的錯(cuò)誤。
4、寫(xiě)點(diǎn)的
坐標(biāo)也容易出現(xiàn)錯(cuò)誤,學(xué)習(xí)時(shí)要掌握一些特殊點(diǎn)坐標(biāo)的特點(diǎn),如x軸上的點(diǎn)坐標(biāo)為(a,0,0),xoz面上的點(diǎn)坐標(biāo)為(a,0,b)等,其次還
應(yīng)學(xué)會(huì)把某個(gè)平面單獨(dú)分化出來(lái),利用平面幾何的知識(shí)求解,如本節(jié)的例2,求B的坐標(biāo)。
【變式訓(xùn)練】
1.已知正三棱柱ABC—A1B1C1的底面邊長(zhǎng)為2a,高為b,求異面直線(xiàn)AC1和A1B所成的角。
易錯(cuò)點(diǎn) 2 求直線(xiàn)與平面所成的角
1.如圖在三棱錐P—ABC中,AB⊥BC,AB=BC=KPA,點(diǎn)O、D分別是AC、PC的中點(diǎn),OP⊥底面ABC。
(1)當(dāng)k=時(shí),求直線(xiàn)PA與平面PBC所成角的大??;
(2)當(dāng)k取何值時(shí),O在平
5、面PBC內(nèi)的射影恰好為△PBC的重心?
2.如圖11-7,四棱錐P—ABCD中,底面ABCD為矩形,PD⊥底面ABCD,AD=PD,E、F分別為CD、PB的中點(diǎn)。
【特別提醒】
求直線(xiàn)與平面所成角的公式為:sinθ=,其中a為直線(xiàn)上某線(xiàn)段所確定的一個(gè)向量,n為平面的一個(gè)法向量,這個(gè)公式很容易記錯(cuò),
關(guān)鍵是理解,有些學(xué)生從數(shù)形結(jié)合來(lái)看,認(rèn)為n應(yīng)過(guò)直線(xiàn)上某個(gè)點(diǎn),如例4中n應(yīng)過(guò)C點(diǎn),這是錯(cuò)誤的,這里n是平面的任意一個(gè)法向量,
再說(shuō)一個(gè)向量過(guò)某一個(gè)具體的點(diǎn)這種說(shuō)法也是錯(cuò)誤的。
【變式訓(xùn)練】
1 如圖11-9,在直三棱柱ABC—A1B1C1中,∠ACB=90°AC=2,BC=6,D為A1
6、B1的中點(diǎn),異面直線(xiàn)CD與A1B垂直。
(1)求直三棱術(shù)ABC-A1B1C1的高;
=(-2,2,-4),由·=0知A1C⊥BE,·BD=0知A1C⊥BD,∴A1C⊥平面BED
(2)求A1B與平面BDE所成的角是正弦值。
答案:由(1)知=(-2,2,-4)為平面BED的一個(gè)法向量,=(0,2,-4),∴sinθ=
(3)求二面角P-MN-Q的余弦值。
答案:由(Ⅰ),MN⊥平面PAD,知MQ⊥MN,MP⊥MN,
∴∠PMQ即為二面角P—MN—Q的平面角.
而PM=,MQ=,MD=,
(1)證明:PC⊥平面PAB;
(2)求二面角P-AB-C的平面角的余弦值;
7、(3)若點(diǎn)P、A、B、C在一個(gè)表面積為12π的球面上,求△ABC的邊長(zhǎng)。
PO=
∴P(0,0,a),C(0,0),A(0),C(0,0),B(0)。
【特別提醒】
利用空間向量求二面角,先求兩平面的法向量,利用向量的夾角公式求出兩法現(xiàn)量的夾角,二面角的平面角與法向量的夾角相等或互補(bǔ),具體是哪一種,一般有兩種判斷方法:(1)根據(jù)圖形判斷二面角是銳角還是鈍角;(2)根據(jù)兩法向量的方向判斷。實(shí)際上很多求二面角的題目,還是傳統(tǒng)方法(如三垂線(xiàn)定理作出二面角的平面角)簡(jiǎn)單,或傳統(tǒng)方法與空間向量相結(jié)合來(lái)解。
【變式訓(xùn)練】
1.如圖,在三棱錐P-OAC中,OP、OA、OC兩兩互相垂直,且OP=O
8、A=1,OC=2,
B為OC的中點(diǎn)。
3 如圖所示,已知正四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面邊長(zhǎng)為4,AA1=6,Q為BB1的中點(diǎn),P∈DD1,M∈A1B1,N∈C1D1,AM=1,D1N=3。
【特別提醒】
立體幾何中的距離以點(diǎn)到面的距離最為重要利用空間和量求點(diǎn)到面的距離關(guān)鍵是對(duì)公式d=的理解和記憶,其中a為過(guò)該點(diǎn)且與平面相交的線(xiàn)段確定的向量,n為平面的任意一個(gè)法向量,這個(gè)任意給解題帶來(lái)了很大的方便。當(dāng)然有些題目用空間向量來(lái)解可能沒(méi)有傳統(tǒng)方法簡(jiǎn)單。
【變式訓(xùn)練】
1 已知ABCD是邊長(zhǎng)為4的正方形,E、F分別是AB、AD的中點(diǎn),PC垂直于ABCD所在的平面,且P
9、C=2。
求點(diǎn)B到平面PEF的距離。
2 如圖:正四棱柱ABCD—A1B1C1D1的底面邊長(zhǎng)是,側(cè)棱長(zhǎng)是3,點(diǎn)E、F分別在BB1、DD1上,且AE⊥A1B,AF⊥A2C。
3 在三棱錐P-ABC中,PA=PB=PC,BC=2a,AC=a,AB=a,點(diǎn)P到平面ABC的距離為a
(2)求點(diǎn)B’到平面PAC的距離。
3 在正方體ABCD-A1B1C1D1中,O是底面ABCD的中點(diǎn),M、N分別是棱DD1、D1C1的中點(diǎn),則直線(xiàn)OM
A.是AC和MN的公垂線(xiàn)
B.垂直于AC,但不垂直于MN
C.垂直于MN,但不垂直于AC
D.與AC、MN都不垂直
4 在正三棱柱AB
10、C-A1B1C1中,D是AC的中點(diǎn),AB1⊥BC1,則平面DBC1積與平面CBC1所成的角為 ( )
A.點(diǎn)P在線(xiàn)段AB上
B.點(diǎn)P在線(xiàn)段AB的延長(zhǎng)線(xiàn)上
C.點(diǎn)P在線(xiàn)段BA的延長(zhǎng)線(xiàn)上
D.點(diǎn)P不一定在直線(xiàn)AB上
解析:∵0
11、1的棱長(zhǎng)為a,點(diǎn)M在AC1上且=,N為B1B的中點(diǎn),則||為( )
10.已知空間三點(diǎn)A(0,2,3),B(-2,1,6),C(1,-1,5).則以,為邊的平行四邊形的面積為_(kāi)_______.
則-5++=0.
∴A、B、C、D共面.
13.設(shè)向量a=(3,5,-4),b=(2,1,8),計(jì)算2a+3b,3a-2b,a·b以及a與b所成角的余弦值,并確定λ,μ應(yīng)滿(mǎn)足的條件,使λa+μb與z軸垂直.
解:2a+3b=2×(3,5,-4)+3×(2,1,8)
=(6,10,-8)+(6,3,24)=(12,13,16).
3a-2b=3×(3,5,-4)-2×(2,1,8)
12、=(9,15,-12)-(4,2,16)=(5,13,-28).
a·b=(3,5,-4)·(2,1,8)=6+5-32=-21.
∵|a|==,
|b|==,
∴cos〈a,b〉==
=-.
∵λa+μb與z軸垂直,
∴(3λ+2μ,5λ+μ,-4λ+8μ)·(0,0,1)
=-4λ+8μ=0,即λ=2μ.
∴當(dāng)λ,μ滿(mǎn)足λ=2μ時(shí),可使λa+μb與z軸垂直.
14.直三棱柱ABC-A′B′C′中,AC=BC=AA′,∠ACB=90°,D、E分別為AB、BB′的中點(diǎn).
(2) =-a+c,∴
設(shè)二面角C-AB-D為θ,則由tanθ=因此
16、四棱錐P=ABC
13、D中,AB⊥CD,CD⊥AD,PA⊥底面ABCD,PA=AD=CD=2AB=2,M為PC的中點(diǎn)。
(1)求證BM∥平面PAD;?
(3)求直線(xiàn)PC與平面PBD所成角的正弦值。
18、四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是一個(gè)平行四邊形,
(1)求證:PA⊥底面ABCD;
答案:∵
∴AP⊥PB,AP⊥AD, ∴AP⊥底面ABCD.
(2)求四棱錐P-ABCD的體積;
(1)證明:EM⊥BF;
(2)求平面BEF與平面ABC所成的銳二面角的余弦值.
20.如圖所示,在四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,PA=AD=2,AB=1,BM⊥PD于點(diǎn)
14、M.
(1)求證:AM⊥PD;
(2)求直線(xiàn)CD與平面ACM所成的角的余弦值.
解:(1)證明:∵PA⊥平面ABCD,AB?平面ABCD,
∴PA⊥AB.
21.在如圖的多面體中,EF⊥平面AEB,AE⊥EB,AD∥EF,EF∥BC,BC=2AD=4,EF=3,AE=BE=2,G是BC的中點(diǎn).
(1)求證:AB∥平面DEG;
(2)求證:BD⊥EG;
(3)求二面角C-DF-E的余弦值.
令z=1,得n=(-1,2,1).
設(shè)二面角C-DF-E的大小為θ,
=(-1,,0),=(0,,-1),
=(-1,0,0).
設(shè)平面PAB的法向量為n=(x,y,z),
則即
因此可取n=(,1,).
23.如圖,ABCD是邊長(zhǎng)為3的正方形,DE⊥平面ABCD,AF∥DE,DE=3AF,BE與平面ABCD所成角為60°.
(1)求證:AC⊥平面BDE;
(2)求二面角F-BE-D的余弦值;
(3)設(shè)點(diǎn)M是線(xiàn)段BD上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),試確定M的位置,使得AM∥平面BEF,并證明你的結(jié)論.