(19)(本小题满分13分) 如图,圆锥顶点为P.底面圆心…——2013 高考数学第 19 题答案解析

2013_省自主命题(安徽)

2013 安徽 第 19 题 解答题 区分题
2013_省自主命题(安徽)

(19)(本小题满分13分)

如图,圆锥顶点为P.底面圆心为O,其母线与底面所成的角为 $2 2 . 5 ^ { \circ }$ .AB和CD是底面圆O上的两条平行的弦,轴 $O P$ 与平面PCD所成的角为 $6 0 ^ { \circ }$

(I)证明:平面 $P A B \bot$ 平面PCD的交线平行于底面;

(II)求 $\cos \angle C O D$

参考答案

(1) 由公理可知,两面相交必交于一条直线,设面PAB与面PCD的交线为1: CD ∥/ ABCD¢面 $\mathcal { P A B }$ $A B \subset { \overline { { \mathcal { Z } } } } _ { i } P _ { A B }$ ∴CD //面 PAB而 $C D \subset$ 面PCD面 $\mathcal { P } \varLambda B \cap$ 面 $P C D = l$ :1 // CD而CD ⊂底面 $A B D C$ 所以,平面PAB与平面 $\tau _ { < D }$ 的交线平行于底面 >; (2) 取CD的中点E,连接OE,PE,则 $O E \bot C D , P E \bot C D$ $\therefore C D \perp$ 面 $O E P$ $C D \subset$ 底面 $A B D C$ $\therefore O E P \bot P C D$

查看原卷 →
题目指纹

这道题真正考什么?

难度
区分题
先及格路线 · 高中数学 · 中等题

如果目标是先及格,这类题值得掌握。

用 3 道相关题确认基础和中等变式会到哪一步。

完整解析 · 逐步详解

【答案】

> ①由公理可知,两面相交必交于一条直线,设面PAB与面PCD的交线为1: CD ∥/ ABCD¢面 $\mathcal { P A B }$ $A B \subset { \overline { { \mathcal { Z } } } } _ { i } P _ { A B }$ ∴CD //面 PAB而 $C D \subset$ 面PCD面 $\mathcal { P } \varLambda B \cap$ 面 $P C D = l$ :1 // CD而CD ⊂底面 $A B D C$ 所以,平面PAB与平面 $\tau _ { < D }$ 的交线平行于底面

> ②

取CD的中点E,连接OE,PE,则 $O E \bot C D , P E \bot C D$
$\therefore C D \perp$ 面 $O E P$ $C D \subset$ 底面 $A B D C$
$\therefore O E P \bot P C D$

所以直线PO在面PCD上的射影为PE

$$ \therefore \angle O P E = 6 0 ^ { \circ } $$

设 $O P = h$,则 $O E = O P . \tan 6 0 ^ { \circ } = \sqrt { 3 } h$

由题意 $\angle O C P = 2 2 . 5 ^ { \circ }$

则 $O C = \frac { h } { \tan 2 2 . 5 ^ { \circ } }$

而 $\tan 4 5 ^ { \circ } = { \frac { 2 \tan 2 2 . 5 ^ { \circ } } { 1 - \tan ^ { 2 } 2 2 . 5 ^ { \circ } } }$ $\smash { \sf t } ^ { 2 } > 0$,解得 $. a \Omega 2 . 5 ^ { \circ } = \sqrt { 2 } - 1$

$$ \cos \angle C O E = \frac { O E } { O C } = \frac { \sqrt { 3 } h } { \frac { h } { \tan 2 2 . 5 ^ { \circ } } } = \sqrt { 6 } - \sqrt { 3 } $$

$$ \cos \angle C O D = \cos 2 \angle C O E = 2 \cos ^ { 2 } \angle C O E - 1 = 2 ( \sqrt { 6 } - \sqrt { 3 } ) ^ { 2 } - 1 = 1 7 - 1 2 \sqrt { 2 } $$

【解析】本题一反常态,考查旋转体的特征,考生一时有点迷惑,但只要静下心来,这道题其实不难.第(1)题,考生要知道两面相交心交于一条直线1,按着只需根据线线平行证明线面平行,而线线平行又要通过线面平行来证明,理顺这个关系,这道题就可以准确的证出了,通过这道题提醒考生课本上一些证明的定理和性质要熟结掌握.第②题,考生先要找出母线与底面所成的角是$\angle C P O$,设 $O P$ 的长度表示出 $C O$,接着要能扶出 $\mathcal { O P }$ 与平面PCD所成的角,利用这个角度求出$\Delta C D O$ 高的长度,再利用三角函数二倍角公式,三角形中的位置关系最终求出 ${ \tt c o s } \angle C O D$ 的值.【考点定位】考查空间直线与直线,直线与平面,平面与平面的位置关系,线面垂直,面面垂直,直线与面所成的角等知识

✅ 来源:2013年 · 安徽 · 2013_省自主命题(安徽) · 第 19 题 · 本题已通过全部自动发布校验

同类专题与考点

返回上层