1、考研数学一(高等数学)-试卷 43 及答案解析(总分:60.00,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:4,分数:8.00)1.选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。(分数:2.00)_2.设直线 L: (分数:2.00)A.平行于平面 B.在平面 上C.垂直于平面 D.与平面 斜交3.设直线 L 1 : 则直线 L 1 ,L 2 的夹角为( ) (分数:2.00)A.B.C.D.4.在曲线 x=t,y=一 t 2 ,z=t 3 的所有切线中,与平面 x+2y+z=4 平行的切线( )(分数:2.00)A.只有 1 条B.只有 2 条C.至少 3 条D.不存在二、填空题
2、(总题数:13,分数:26.00)5.若a= (分数:2.00)填空项 1:_6.过点(2,0,3)且与直线 (分数:2.00)填空项 1:_7.过原点及点(6,一 3,2)且与平面 4xy+2z=8 垂直的平面方程为 1(分数:2.00)填空项 1:_8.设 L 1 : (分数:2.00)填空项 1:_9.过点 A(3,2,1)且平行于直线 L 1 : (分数:2.00)填空项 1:_10.一平面经过点 M 1 (2,1,3)及点 M 2 (3,4,一 1),且与平面 3xy+6z 一 6=0 垂直,则该平面方程为 1(分数:2.00)填空项 1:_11.曲面 x 2 +2y 2 +3z 2
3、 =21 在点(1,一 2,2)处的法线方程为 1(分数:2.00)填空项 1:_12.点 M(1,一 1,2)到平面 :2xy+5z 一 12=0 的距离为 d= 1(分数:2.00)填空项 1:_13.设平面 1 :3x 一 2y+6z 一 2=0 与平面 2 :3x 一 2y+6z+12=0,则两平行平面之间的距离为 1(分数:2.00)填空项 1:_14.点 M(3,一 4,4)到直线 (分数:2.00)填空项 1:_15.由曲线 L: 绕 y 轴旋转一周所得到的旋转曲面在点(0, (分数:2.00)填空项 1:_16.曲面 ze z +2xy=3 在点(1,2,0)处的切平面方程为
4、1(分数:2.00)填空项 1:_17.曲面 z=x 2 (1 一 siny)+y 2 (1 一 sinx)在点(1,0,1)处的切平面方程为 1(分数:2.00)填空项 1:_三、解答题(总题数:13,分数:26.00)18.解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。(分数:2.00)_19.设 a,b 为非零向量,且b=1, (分数:2.00)_20.设 (分数:2.00)_21.设点 A(1,一 1,1),B(3,2,一 1),C(5,3,一 2),判断三点是否共线,若不共线求过三点的平面的方程(分数:2.00)_22.求经过平面 1 :x+y+1=0 与 2 :x+2y+2z=0
5、的交线,且与平面 3 :2xyz=0 垂直的平面方程(分数:2.00)_23.求过直线 (分数:2.00)_24.求经过点 P 1 (5,一 4,3)和 P 2 (一 2,1,8)及直线 L: (分数:2.00)_25.求过点 M(1,一 2,2)且与直线 L: (分数:2.00)_26.求过点 A(一 1,2,3)垂直于 L: (分数:2.00)_27.求直线 L: (分数:2.00)_28.求直线 L 1 : (分数:2.00)_29.设 L 1 :x 一 1= (分数:2.00)_30.求平面曲线 L: (分数:2.00)_考研数学一(高等数学)-试卷 43 答案解析(总分:60.00,
6、做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:4,分数:8.00)1.选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。(分数:2.00)_解析:2.设直线 L: (分数:2.00)A.平行于平面 B.在平面 上C.垂直于平面 D.与平面 斜交解析:解析:直线 L 的方向向量为 s=1,3,2(2,一 1,一 10=一 28,14,一 7, 因为 sn,所以直线 L 与平面 垂直,正确答案为(C)3.设直线 L 1 : 则直线 L 1 ,L 2 的夹角为( ) (分数:2.00)A.B.C. D.解析:解析:s 1 =1,一 2,1,s 2 =(1,一 1,00,2,1)=(一 1,一 1
7、,2, 设直线 L 1 ,L 3 的夹角为 ,则 cos= 4.在曲线 x=t,y=一 t 2 ,z=t 3 的所有切线中,与平面 x+2y+z=4 平行的切线( )(分数:2.00)A.只有 1 条B.只有 2 条 C.至少 3 条D.不存在解析:解析:在 t=t 0 处曲线的切向量为 T=1,一 2t 0 ,3t 0 2 ,切线与平面 x+2y+z=4 平行的充分必要条件是 nT=0,即 14t 0 +3t 0 2 =0,解得 t 0 = 二、填空题(总题数:13,分数:26.00)5.若a= (分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:*)解析:解析:由|a+b| 2 =(a
8、+b)(a+b)=|a| 2 +|b| 2 +2ab=13+19+2ab=24,得 ab=一 4,则|a 一 b| 2 =(a一 b)(a 一 b)=|a| 2 +|b| 2 一 2ab=13+19+8=40 则|ab|= 6.过点(2,0,3)且与直线 (分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:16x+14y+11z+65=0)解析:解析:s 1 =1,一 2,4,s 2 =3,5,一 2,所求平面的法向量 n=s 1 s 2 =一 16,14,11,则所求平面方程为16x+14y+11z+65=07.过原点及点(6,一 3,2)且与平面 4xy+2z=8 垂直的平面方程为 1
9、(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:2x+2y3z=0)解析:解析:设所求平面为 :Ax+By+Cz+D=0,因为 经过原点,所以 D=0,即 :Ax+By+Cz=0,又因为 经过点(6,一 3,2)且与 4xy+2z=8 垂直,所以8.设 L 1 : (分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:(x 一 1)一 3(y 一 2)+(z 一 3)=0)解析:解析:因为所求平面 经过 L 1 ,所以点 M(1,2,3)在平面 上,因为 与 L 1 ,L 2 都平行,所以所求平面的法向量为 n=1,0,一 12,1,1=1,一 3,1,所求平面为 :(x 一 1)一
10、 3(y 一2)+(z 一 3)=0 或 :x 一 3y+z+2=09.过点 A(3,2,1)且平行于直线 L 1 : (分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:一(x 一 3)+2(y 一 2)+5(z1)=0)解析:解析:直线 L 1 ,L 2 的方向向量为 s 1 =1,一 2,1,s 2 =(2,1,0,所求平面的法向量为n=s 1 s 2 =一 1,2,5,则所求平面为 :一(x 一 3)+2(y 一 2)+5(z1)=0,或 :x 一 2y 一5z+6=010.一平面经过点 M 1 (2,1,3)及点 M 2 (3,4,一 1),且与平面 3xy+6z 一 6=0 垂
11、直,则该平面方程为 1(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:7x 一 9y 一 5z+10=0)解析:解析:11.曲面 x 2 +2y 2 +3z 2 =21 在点(1,一 2,2)处的法线方程为 1(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:*)解析:解析:n=2x,4y,6z (1,2,2) =2,一 8,12,法线方程为 12.点 M(1,一 1,2)到平面 :2xy+5z 一 12=0 的距离为 d= 1(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:*)解析:解析:13.设平面 1 :3x 一 2y+6z 一 2=0 与平面 2 :3x 一 2y
12、+6z+12=0,则两平行平面之间的距离为 1(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:2)解析:解析:14.点 M(3,一 4,4)到直线 (分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:*)解析:解析:点 M 0 (4,5,2)在直线上,s=2,一 2,1为直线的方向向量 15.由曲线 L: 绕 y 轴旋转一周所得到的旋转曲面在点(0, (分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:*)解析:解析:曲线 L 绕 y 轴旋转一周所得的旋转曲面为:3x 2 +2y 2 +3z 2 一 12=0 16.曲面 ze z +2xy=3 在点(1,2,0)处的切平面方程
13、为 1(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:2x+y 一 4=0)解析:解析:曲面 z 一 e z +2xy=3 在点(1,2,0)处的法向量为 n=2y,2x,1 一 e z )=4,2,0, 则切平面为 :4(x 一 1)+2(y 一 2)=0,即 :2x+y 一 4=017.曲面 z=x 2 (1 一 siny)+y 2 (1 一 sinx)在点(1,0,1)处的切平面方程为 1(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:2xyz 一 1=0)解析:解析:F=x 2 (1 一 siny)+y 2 (1 一 sinx)一 z, n=2x(1 一 siny)一
14、y 2 cosx,2y(1 一 sinx)一 x 2 cosy,一 1, 在点(1,0,1)处的法向量为 n=2,一 1,一 1),切平面为 :2(x 一 1)一 y 一(z 一 1)=0,即 :2xyz 一 1=0三、解答题(总题数:13,分数:26.00)18.解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。(分数:2.00)_解析:19.设 a,b 为非零向量,且b=1, (分数:2.00)_正确答案:(正确答案: )解析:20.设 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案: )解析:21.设点 A(1,一 1,1),B(3,2,一 1),C(5,3,一 2),判断三点是否共线,若不共线求
15、过三点的平面的方程(分数:2.00)_正确答案:(正确答案: 不平行,所以三点不共线 过三点的平面的法向量为 n= )解析:22.求经过平面 1 :x+y+1=0 与 2 :x+2y+2z=0 的交线,且与平面 3 :2xyz=0 垂直的平面方程(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:设经过两平面 , 交线的平面方程为 :x+y+1+(x+2y+2z)=0,即:(1+)x+(1+2)y+2z+1=0, 因为平面 与平面 3 :2xyz=0 垂直,所以有 1+,1+2,22,一 1,一 1)=0,即 2+21 一 2 一 2=0,解得 = , 所求平面方程为 : )解析:23.求过直线 (分数
16、:2.00)_正确答案:(正确答案:s 1 =1,一 1,2,s 2 =一 1,2,1,n=s 1 s 2 =一 5,一 3,1,所求平面方程为 :一 5(x 一 2)一 3(y+2)+(z 一 3)=0,即 :一 5x 一 3y+z+1=0)解析:24.求经过点 P 1 (5,一 4,3)和 P 2 (一 2,1,8)及直线 L: (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:令 =t 得 x=2+t,y=1 一 t,z=一 3t,代入 xy+z=0 中 得 t=1,则直线 L:与平面 :xy+z=0 交点为 M(3,0,一 3), )解析:25.求过点 M(1,一 2,2)且与直线 L: (分
17、数:2.00)_正确答案:(正确答案:所求平面的法向量为 n=s 1 s 2 =2,1,一 1)0,1,一 1)=0,2,2, 于是所求平面方程为 :2(y+2)+2(z 一 2)=0,即 :y+z=0)解析:26.求过点 A(一 1,2,3)垂直于 L: (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:直线 L: 的方向向量为 s=4,5,6, 平面 :7x+8y+9z+10=0 的法向量为 n 0 =7,8,9, 因为所求直线与已知直线垂直及与已知平面平行,所以所求直线与 s=(4,5,6)及 n 0 =7,8,9都垂直,于是所求直线的方向向量为 T=sn 0 =3,6,3),所求直线为 )解析
18、:27.求直线 L: (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:直线 L: 过直线 L 的平面束为 “:x+2y 一 1+2(y+z 一 3)=0, 或:x+(2+2)y+z 一 13=0, 由1,2+,1,一 3,2=0 得 =一 5,所以过 L 垂直于 的平面方程为 “:x 一 3y5z+14=0,投影直线为 )解析:28.求直线 L 1 : (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:s 1 =1,一 1,2,s 2 =1,0,一 2)1,3,1=6,一 3,3)=32,一 1,1,设两直线的夹角为 ,则 cos= )解析:29.设 L 1 :x 一 1= (分数:2.00)_正确答案:(
19、正确答案:(1)设 L 1 :x 一 1= ,L 2 :x+1=y 一 1=z 垂直,则 1,2,1,1,1或 1+2+=0,解得 =一 3 (2)s 1 =1,2,s 2 =1,1,1,s 1 s 2 =1,2,)1,1,1=(2 一 , 一 1,一 1, M 1 (1,1,1)L 1 ,M 2 (一 1,1,0)L 2 , =2,0,1, L 1 ,L 2 共面的充分必要条件是(s 1 s 2 ) )解析:30.求平面曲线 L: (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:曲线 L: 绕 z 轴旋转所成的曲面为:x 2 +y 2 =4z设曲面与 z=1 及 z=4所围成的几何体为 ,则 =(x,y,z)|(x,y)D z ,1z4,其中 D z =(x,y)|x 2 +y 2 4z,则 V= )解析: