高中数学人教A版必修二第四章圆与方程学业分层测评25Word版含答案

学业分层测评（二十五）(建议用时：45分钟)[达标必做]一、选择题1．(2016·温州高一检测)在空间直角坐标系中，点P(1,3，－5)关于平面xOy对称的点的坐标是()A．(－1,3，－5)B．(1,3,5)C．(1，－3,5)D．(－1，－3,5)【解析】P(1,3，－5)关于平面xOy对称的点的坐标为(1,3,5)．【答案】B2．点P66，33，22到原点O的距离是()A.306B．1C.336D.356【解析】|PO|＝662＋332＋222＝1.【答案】B3．与A(3,4,5)，B(－2,3,0)两点距离相等的点M(x，y，z)满足的条件是()A．10x＋2y＋10z－37＝0B．5x－y＋5z－37＝0C．10x－y＋10z＋37＝0D．10x－2y＋10z＋37＝0【解析】由|MA|＝|MB|，得(x－3)2＋(y－4)2＋(z－5)2＝(x＋2)2＋(y－3)2＋z2，化简得10x＋2y＋10z－37＝0，故选A.【答案】A4．已知点A(1，a，－5)，B(2a，－7，－2)，则|AB|的最小值为()A．33B．36C．23D．26【解析】|AB|＝2a－12＋－7－a2＋－2＋52＝5a2＋10a＋59＝5a＋12＋54，当a＝－1时，|AB|min＝54＝36.【答案】B5．如图4­3­3，在空间直角坐标系中，有一棱长为a的正方体ABCD­A1B1C1D1，A1C的中点E到AB的中点F的距离为()图4­3­3A.2aB.22aC．aD.12a【解析】由题意得Fa，a2，0，A1(a,0，a)，C(0，a,0)，∴Ea2，a2，a2，则|EF|＝a－a22＋a2－a22＋0－a22＝22a.【答案】B二、填空题6．点P(1,2，－1)在xOz平面内的射影为B(x，y，z)，则x＋y＋z＝________.【导学号：09960148】【解析】点P(1,2，－1)在xOz平面内的射影为B(1,0，－1)，∴x＝1，y＝0，z＝－1，∴x＋y＋z＝1＋0－1＝0.【答案】07．(2016·景德镇高一检测)在空间直角坐标系中，以O(0,0,0)，A(2,0,0)，B(0,2,0)，C(0,0,2)为一个三棱锥的顶点，则此三棱锥的表面积为________．【解析】S△AOC＝S△BOC＝S△AOB＝12×2×2＝2，S△ABC＝34×|AB|2＝34×8＝23，故三棱锥的表面积S＝6＋23.【答案】6＋23三、解答题8．已知点A(－4，－1，－9)，B(－10,1，－6)，C(－2，－4，－3)，判断△ABC的形状．【解】|AB|＝－4＋102＋－1－12＋－9＋62＝49，|BC|＝－10＋22＋1＋42＋－6＋32＝98，|AC|＝－4＋22＋－1＋42＋－9＋32＝49.因为|AB|＝|AC|，且|AB|2＋|AC|2＝|BC|2，所以△ABC为等腰直角三角形．9．在长方体ABCD­A1B1C1D1中，|AB|＝|BC|＝2，|D1D|＝3，点M是B1C1的中点，点N是AB的中点．建立如图4­3­4所示的空间直角坐标系．图4­3­4(1)写出点D，N，M的坐标；(2)求线段MD，MN的长度；(3)设点P是线段DN上的动点，求|MP|的最小值．【解】(1)D(0,0,0)，N(2,1,0)，M(1,2,3)．(2)|MD|＝1－02＋2－02＋3－02＝14，|MN|＝2－12＋1－22＋0－32＝11.(3)在xDy平面上，设点P的坐标为(2y，y,0)，y∈[0,1]，则|MP|＝2y－12＋y－22＋0－32＝5y2－8y＋14＝5y－452＋545.因为y∈[0,1]，所以当y＝45时，|MP|取最小值545，即3305.[自我挑战]10．在平面直角坐标系Oxyz中，M与N关于xOy面对称，OM与平面xOy所成的角是60°，若|MN|＝4，则|OM|＝()A．4B．1C.433D．2【解析】由题意知MN⊥平面xOy，设垂足为H，则|MH|＝|NH|＝12|MN|＝2，又OM与平面xOy所成的角为60°，则|OM|sin60°＝|MH|.∴|OM|＝232＝433.【答案】C11．已知直三棱柱ABC­A1B1C1(侧棱与底面垂直)中，AC＝2，CB＝CC1＝4，E，F，M，N分别是A1B1，AB，C1B1，CB的中点．如图4­3­5所示，建立空间直角坐标系．图4­3­5(1)在平面ABB1A1内找一点P，使△ABP为等边三角形；(2)能否在MN上求得一点Q，使△AQB为以AB为斜边的直角三角形？若能，请求出点Q的坐标；若不能，请予以证明．【解】(1)因为EF是AB的中垂线，在平面ABB1A1内只有EF上的点与A，B两点的距离相等，又A(2,0,0)，B(0,4,0)，设点P坐标为(1,2，m)，由|PA|＝|AB|得1－22＋2－02＋m－02＝20.所以m2＝15.因为m∈[0,4]，所以m＝15，故平面ABB1A1内的点P(1,2，15)，使得△ABP为等边三角形．(2)设MN上的点Q(0,2，n)满足题意，由△AQB为直角三角形，其斜边上的中线长必等于斜边长的一半，所以|QF|＝12|AB|，又F(1,2,0)，则0－12＋2－22＋n－02＝120－22＋4－02＋0－02，整理得n2＋1＝5.所以n2＝4.因为n∈[0,4]，所以n＝2.故MN上的点Q(0,2,2)使得△AQB为以AB为斜边的直角三角形．