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1、
第十章 立體幾何
一.基礎(chǔ)題組
1.【2007四川,文4】如圖,為正方體,下面結(jié)論錯(cuò)誤的是( )
(A)平面 (B)
(C) 平面 (D)異面直線(xiàn)與所成的角為
【答案】
2.【2007四川,文14】如圖,在正三棱柱中,側(cè)棱長(zhǎng)為,底面三角形的邊長(zhǎng)為1,則BC1與側(cè)面所成的角是 .
【答案】
3.【2008四川,文10】設(shè)直線(xiàn)平面,過(guò)平面外一點(diǎn)與都成角的直線(xiàn)有且只有:( )
(A)1條 ?。ǎ拢矖l ?。ǎ茫硹l ?。ǎ模礂l
【答案】:B
【考點(diǎn)】
2、:此題重點(diǎn)考察線(xiàn)線(xiàn)角,線(xiàn)面角的關(guān)系,以及空間想象能力,圖形的對(duì)稱(chēng)性;
【突破】:數(shù)形結(jié)合,利用圓錐的母線(xiàn)與底面所成的交角不變畫(huà)圖,重視空間想象能力和圖形的對(duì)稱(chēng)性;
4.【2009四川,文6】如圖,已知六棱錐的底面是正六邊形,則下列結(jié)論正確的是( )
A.
B.
C. 直線(xiàn)∥
D. 直線(xiàn)所成的角為45°
【答案】D
5.【2009四川,文15】如圖,已知正三棱柱的各條棱長(zhǎng)都相等,是側(cè)棱的中點(diǎn),則異面直線(xiàn)所成的角的大小是 .【答案】90°
6.【20xx四川,文15】如圖,二面角的大小是60°,
3、線(xiàn)段.,與所成的角為30°.則與平面所成的角的正弦值是 .
【答案】
【命題意圖】本題主要考查線(xiàn)線(xiàn)角、線(xiàn)面角、二面角問(wèn)題,考查空間推理計(jì)算能力.
7.【20xx四川,文6】,,是空間三條不同的直線(xiàn),則下列命題正確的是( )
(A), (B),
(C),,共面 (D),,共點(diǎn),,共面
【答案】B
8.【20xx四川,文15】如圖,半徑為4的球O中有一內(nèi)接圓柱.當(dāng)圓柱的側(cè)面積最大時(shí),球的表面積與該圓柱的側(cè)面積之差是_________.
【答案】32π
9.【20xx四川,文6】下列命題正確的是( )
A、若兩條
4、直線(xiàn)和同一個(gè)平面所成的角相等,則這兩條直線(xiàn)平行
B、若一個(gè)平面內(nèi)有三個(gè)點(diǎn)到另一個(gè)平面的距離相等,則這兩個(gè)平面平行
C、若一條直線(xiàn)平行于兩個(gè)相交平面,則這條直線(xiàn)與這兩個(gè)平面的交線(xiàn)平行
D、若兩個(gè)平面都垂直于第三個(gè)平面,則這兩個(gè)平面平行
10.【20xx四川,文14】如圖,在正方體中,、分別是棱、的中點(diǎn),則異面直線(xiàn)與所成角的大小是____________.
答案:
11.【20xx四川,文2】一個(gè)幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體可以是( )
(A)棱柱 (B)棱臺(tái)
(C)圓柱
5、 (D)圓臺(tái)
12.【20xx四川,文4】某三棱錐的側(cè)視圖、俯視圖如圖所示,則該三棱錐的體積是( )(錐體體積公式:,其中為底面面積,為高)
A、 B、 C、 D、
【答案】D
【考點(diǎn)定位】空間幾何體的三視圖和體積.
二.能力題組
1.【2007四川,文6】設(shè)球O的半徑是1,A、B、C是球面上三點(diǎn),已知A到B、C兩點(diǎn)的球面距離都是,且二面角的大小是,則從A點(diǎn)沿球面經(jīng)B、C兩點(diǎn)再回到A點(diǎn)的最短距離是( )
(A) (B)
6、 (C) (D)
【答案】
2.【2008四川,文8】設(shè)是球心的半徑的中點(diǎn),分別過(guò)作垂直于的平面,截球面得兩個(gè)圓,則這兩個(gè)圓的面積比值為:( )
(A) (B) (C) (D)
【答案】:D
【考點(diǎn)】:此題重點(diǎn)考察球中截面圓半徑,球半徑之間的關(guān)系;
【突破】:畫(huà)圖數(shù)形結(jié)合,提高空間想象能力,利用勾股定理;
3.【2008四川,文12】若三棱柱的一個(gè)側(cè)面是邊長(zhǎng)為2的正方形,另外兩個(gè)側(cè)面都是有一個(gè)內(nèi)角為的菱形,則該棱柱的體積等于( )
(A) (B) (C) (D)
7、
【答案】:B
【考點(diǎn)】:此題重點(diǎn)考察立體幾何中的最小角定理和柱體體積公式,同時(shí)考察空間想象能力;
【突破】:具有較強(qiáng)的空間想象能力,準(zhǔn)確地畫(huà)出圖形是解決此題的前提,熟悉最小角定理并能準(zhǔn)確應(yīng)用是解決此題的關(guān)鍵;
4.【2009四川,文9】如圖,在半徑為3的球面上有三點(diǎn),=90°,,球心O到平面的距離是,則兩點(diǎn)的球面距離是( )
A. B.
C. D.2
【答案】B
5.【20xx四川,文12】半徑為的球的直徑垂直于平面,垂足為,是平面內(nèi)邊長(zhǎng)
8、為的正三角形,線(xiàn)段、分別與球面交于點(diǎn)、,那么、兩點(diǎn)間的球面距離是( )
(A) (B)
(C) (D)
【答案】A
【命題意圖】本題主要考查球面性質(zhì)與距離問(wèn)題.
6.【20xx四川,文10】如圖,半徑為的半球的底面圓在平面內(nèi),過(guò)點(diǎn)作平面的垂線(xiàn)交半球面于點(diǎn),過(guò)圓的直徑作平面成角的平面與半球面相交,所得交線(xiàn)上到平面的距離最大的點(diǎn)為,該交線(xiàn)上的一點(diǎn)滿(mǎn)足,則、兩點(diǎn)間的球面距離為( )
A、 B、 C、 D、
7. 【20xx高考四川,文14】在三棱住ABC-A1B1C1中,∠BAC
9、=90°,其正視圖和側(cè)視圖都是邊長(zhǎng)為1的正方形,俯視圖是直角邊長(zhǎng)為1的等腰直角三角形,設(shè)點(diǎn)M,N,P分別是AB,BC,B1C1的中點(diǎn),則三棱錐P-A1MN的體積是______.
【考點(diǎn)定位】本題主要考查空間幾何體的三視圖、直觀圖及空間線(xiàn)面關(guān)系、三棱柱與三棱錐的體積等基礎(chǔ)知識(shí),考查空間想象能力、圖形分割與轉(zhuǎn)換的能力,考查基本運(yùn)算能力.
三.拔高題組
1.【2007四川,文19】(本小題滿(mǎn)分12分)
如圖,平面PCBM⊥平面ABC,∠PCB=90°,PM∥BC,直線(xiàn)AM與直線(xiàn)PC所成的角為60°,又AC=1,BC=2PM=2,∠ACB=90°
(Ⅰ)求證:.
(Ⅱ
10、)求二面角的大小.
(Ⅲ)求多面體PMABC的體積.
【答案】(Ⅰ)證明略;(Ⅱ) ;(3).
在中,由勾弦定理得
在中,
在中,
在中,
故二面角的平面角大小為
(Ⅲ)因多面體就是四棱錐
∴
故二面角的平面角大小為
(Ⅲ)同解法一
【考點(diǎn)】本題主要考查異面直線(xiàn)所成的角、平面與平面垂直、二面角、棱錐體積等有關(guān)知識(shí),考查思維能力和空間想象能力、應(yīng)用向量知識(shí)解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力、化歸轉(zhuǎn)化能力和推理運(yùn)算能力.
2.【2008四川,文19】(本小題滿(mǎn)分12分)
如圖,平面平面,四邊形與都是直角梯形,
,,分別為的中點(diǎn)
(Ⅰ)證明:四邊形是
11、平行四邊形;
(Ⅱ)四點(diǎn)是否共面?為什么?
(Ⅲ)設(shè),證明:平面平面;
【答案】:(Ⅰ)證明略;(Ⅱ)共面,證明略;(Ⅲ)證明略.
由(Ⅰ)知,所以,故共面。又點(diǎn)在直線(xiàn)上
所以四點(diǎn)共面。
【突破】:熟悉幾何公理化體系,準(zhǔn)確推理,注意邏輯性是順利進(jìn)行解法1的關(guān)鍵;在解法2中,準(zhǔn)確的建系,確定點(diǎn)坐標(biāo),熟悉向量的坐標(biāo)表示,熟悉空間向量的計(jì)算在幾何位置的證明,在有關(guān)線(xiàn)段,角的計(jì)算中的計(jì)算方法是解題的關(guān)鍵。
3.【2009四川,文19】(本小題滿(mǎn)分12分)
如圖,正方形所在平面與平面四邊形所在平面互相垂直,△是等腰直角三角形,
(I)求證:;
(II)設(shè)線(xiàn)段、的中點(diǎn)分別為
12、、,求證: ∥
(III)求二面角的大小.
【答案】(I)證明略;(II)證明略;(III).
4.【20xx四川,文18】(本小題滿(mǎn)分12分)
在正方體ABCD-A′B′C′D′中,點(diǎn)M是棱AA′的中點(diǎn),點(diǎn)O是對(duì)角線(xiàn)BD′的中點(diǎn).
(Ⅰ)求證:OM為異面直線(xiàn)AA′和BD′的公垂線(xiàn);
(Ⅱ)求二面角M-BC′-B′的大?。?
【答案】(Ⅰ)證明略;(Ⅱ).
【命題意圖】本題以正方體為載體,考查空間垂直關(guān)系的證明以及二面角的計(jì)算,考查基本的空間推理與計(jì)算能力,考查利用向量解決立體幾何的能力.
5.【20xx四川,文19】(本小題共l2分)
如
13、圖,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠BAC=90°,AB=AC=AA1=1,延長(zhǎng)A1C1至點(diǎn)P,使C1P=A1C1,連接AP交棱CC1于D.
(Ⅰ)求證:PB1∥平面BDA1;
(Ⅱ)求二面角A-A1D-B的平面角的余弦值;
【答案】(Ⅰ)證明略;(Ⅱ).
6.【20xx四川,文19】(本小題滿(mǎn)分12分)
如圖,在三棱錐中,,,,點(diǎn)在平面內(nèi)的射影在上.
(Ⅰ)求直線(xiàn)與平面所成的角的大小;
(Ⅱ)求二面角的大小.
(Ⅱ)由(Ⅰ)有,
7.【20xx四川,文19】(本小題滿(mǎn)分12分)
如圖,在三棱柱中,側(cè)棱底面,,,分別是線(xiàn)段的中點(diǎn),是線(xiàn)
14、段上異于端點(diǎn)的點(diǎn)。
(Ⅰ)在平面內(nèi),試作出過(guò)點(diǎn)與平面平行的直線(xiàn),說(shuō)明理由,并證明直線(xiàn)平面;
(Ⅱ)設(shè)(Ⅰ)中的直線(xiàn)交于點(diǎn),求三棱錐的體積.(錐體體積公式:,其中為底面面積,為高)
.
因此三棱錐的體積是.……………………………………12分
【考點(diǎn)定位】本小題主要考查本作圖、線(xiàn)面的平行與垂直、棱錐的體積等基礎(chǔ)知識(shí),考查推理論證能力、運(yùn)算求解能力、空間想象能力.
8.【20xx四川,文18】(本小題滿(mǎn)分12分)
在如圖所示的多面體中,四邊形和都為矩形。
(Ⅰ)若,證明:直線(xiàn)平面;
(Ⅱ)設(shè),分別是線(xiàn)段,的中點(diǎn),在線(xiàn)段上是否存在一點(diǎn),使直線(xiàn)平面?請(qǐng)證明你的結(jié)論。
【
15、答案】(1)證明詳見(jiàn)解析;(2)存在,M為線(xiàn)段AB的中點(diǎn)時(shí),直線(xiàn)平面.
【考點(diǎn)定位】空間直線(xiàn)與平面的位置關(guān)系.
9. 【20xx高考四川,文18】一個(gè)正方體的平面展開(kāi)圖及該正方體的直觀圖的示意圖如圖所示.
(Ⅰ)請(qǐng)按字母F,G,H標(biāo)記在正方體相應(yīng)地頂點(diǎn)處(不需要說(shuō)明理由)
(Ⅱ)判斷平面BEG與平面ACH的位置關(guān)系.并說(shuō)明你的結(jié)論.
(Ⅲ)證明:直線(xiàn)DF平面BEG
A
B
F
H
E
D
C
G
C
D
E
A
B
【解析】(Ⅰ)點(diǎn)F,G,H的位置如圖所示
H
G
O
E
F
C
D
A
B
【考點(diǎn)定位】本題主要考查簡(jiǎn)單空間圖形的直觀圖、空間線(xiàn)面平行與垂直的判定與性質(zhì)等基礎(chǔ)知識(shí),考查空間想象能力、推理論證能力