【知识点详解】
1. **直线和平面的关系**:在立体几何中,直线和平面的关系有平行、垂直和相交三种。题目中提到的命题A、B、C、D分别涉及了这些关系,正确的命题是D,即如果平面α内有无数条直线与平面β垂直,那么α⊥β。这是因为一个平面可以通过无限多个相互平行的直线来定义其法向量,如果这些直线都与另一个平面垂直,那么第二个平面的法向量也必然垂直于第一个平面的法向量,从而得出两平面垂直。
2. **棱柱的体积计算**:棱柱的体积可以通过底面积乘以高来计算。题目中的三视图可以用来确定棱柱的底面形状和高度,进而求解体积。
3. **“斜二测”画法**:在二维图形到三维图形的转换中,“斜二测”画法是一种常见的方法,用于绘制直观图。根据题目中给出的直观图,可以计算原三角形的面积,从而得出答案。
4. **直线的倾斜角和斜率**:直线的倾斜角是直线与x轴正方向之间的角度,斜率是直线上任意两点间的纵坐标差除以横坐标差。由点(1,2)和(4,2+)可确定直线的斜率,从而找到倾斜角。
5. **两条直线的交点和垂直直线**:通过解两个方程2x-y+4=0和x-y+5=0可以找到交点,然后利用垂直直线的斜率互为负倒数的性质,可以写出垂直于直线x-2y=0的直线方程。
6. **几何体的体积计算**:祖暅原理是计算几何体体积的重要方法。题目中给出了几何体的三视图,可以通过截面面积和高来求解体积。
7. **反射光线的方程**:光线的反射遵循反射定律,即入射光线、反射光线和法线都在同一平面上,且入射角等于反射角。根据M(2,1)和N(4,5)两点确定反射光线的斜率和截距,从而写出方程。
8. **直线的斜率范围**:直线l要与线段AB有公共点,其斜率k应满足线段AB上任意点的斜率限制。根据点A(1,-2)和B(2,1)可以确定斜率的可能范围。
9. **几何体的性质**:题目中的几何体是一个复杂的组合体,涉及到共面、异面直线和平面的关系。分析各个面的相对位置和性质,可以判断选项的正确性。
10. **正方体中的几何问题**:在正方体中,可以通过线面关系和定值定理来解决这些问题。例如,点到平面的距离、线面角、三棱锥的体积以及三角形的面积,都需要利用正方体的性质和几何关系进行计算。
11. **平面和直线的平行与垂直**:这是一道关于平面和平面、直线和平面关系的命题判断题。通过分析每个命题是否符合空间几何的基本定理,可以判断其正确性。
12. **三棱锥的体积**:利用体积公式V = 1/3 * 底面积 * 高,结合题目给出的条件,可以求解CD的长度。
13. **直线的截距**:通过两点(-1,1)和(3,9)确定直线方程,然后找出它与x轴的交点,即可得到截距。
14. **平行直线的距离**:两条平行直线的距离是它们之间垂线的长度。根据平行直线的性质和距离公式可以计算。
15. **异面直线所成角**:通过构建空间直角坐标系,找到异面直线AN和CM的方向向量,计算它们的夹角余弦值。
16. **两条平行直线与垂直直线**:两条平行直线的斜率相等,根据平行条件确定m的值,再由垂直直线的斜率乘积为-1,求出所求直线的方程。
17. **正四棱柱的表面积**:正四棱柱的表面积由底面积和侧面积组成,底面积是正方形,侧面积是四个矩形。将高h表示为底边x的函数,然后通过微积分或代数方法求最大值。
18. **直线方程的求解**:题目要求直线过点A(3,2),可以通过点斜式或一般式来确定直线方程。
这些知识点涵盖了高中数学中的平面几何、立体几何、解析几何、直线和平面的关系、几何体的表面积和体积、空间直线和面的性质等多个重要概念。通过这些题目,学生可以巩固和提高他们的数学思维能力和问题解决技巧。