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2、 1
第十章 立體幾何
一.基礎題組
1.【2007四川,文4】如圖,為正方體,下面結論錯誤的是( )
(A)平面 (B)
(C) 平面 (D)異面直線與所成的角為
【答案】
2.【2007四川,文14】如圖,在正三棱柱中,側棱長為,底面三角形的邊長為1,則BC1與側面所成的角是
3、 .
【答案】
3.【2008四川,文10】設直線平面,過平面外一點與都成角的直線有且只有:( )
(A)1條 ?。ǎ拢矖l ?。ǎ茫硹l ?。ǎ模礂l
【答案】:B
【考點】:此題重點考察線線角,線面角的關系,以及空間想象能力,圖形的對稱性;
【突破】:數形結合,利用圓錐的母線與底面所成的交角不變畫圖,重視空間想象能力和圖形的對稱性;
4.【2009四川,文6】如圖,已知六棱錐的底面是正六邊形,則下列結論正確的是( )
A.
B.
C. 直線∥
D. 直線所成的角為45°
【答案】D
5.【2009
4、四川,文15】如圖,已知正三棱柱的各條棱長都相等,是側棱的中點,則異面直線所成的角的大小是 .【答案】90°
6.【20xx四川,文15】如圖,二面角的大小是60°,線段.,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】本題主要考查線線角、線面角、二面角問題,考查空間推理計算能力.
7.【20xx四川,文6】,,是空間三條不同的直線,則下列命題正確的是( )
(A), (B),
(C),,共面 (D),,共點,,共面
【答案】B
8.【20xx四川,文
5、15】如圖,半徑為4的球O中有一內接圓柱.當圓柱的側面積最大時,球的表面積與該圓柱的側面積之差是_________.
【答案】32π
9.【20xx四川,文6】下列命題正確的是( )
A、若兩條直線和同一個平面所成的角相等,則這兩條直線平行
B、若一個平面內有三個點到另一個平面的距離相等,則這兩個平面平行
C、若一條直線平行于兩個相交平面,則這條直線與這兩個平面的交線平行
D、若兩個平面都垂直于第三個平面,則這兩個平面平行
10.【20xx四川,文14】如圖,在正方體中,、分別是棱、的中點,則異面直線與所成角的大小是____________.
答案
6、:
11.【20xx四川,文2】一個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
(C)圓柱 (D)圓臺
12.【20xx四川,文4】某三棱錐的側視圖、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
【考點定位】空間幾何體的三視圖和體積.
二.能力題
7、組
1.【2007四川,文6】設球O的半徑是1,A、B、C是球面上三點,已知A到B、C兩點的球面距離都是,且二面角的大小是,則從A點沿球面經B、C兩點再回到A點的最短距離是( )
(A) (B) (C) (D)
【答案】
2.【2008四川,文8】設是球心的半徑的中點,分別過作垂直于的平面,截球面得兩個圓,則這兩個圓的面積比值為:( )
(A) (B) (C) (D)
【答案】:D
【考點】:此題重點考察球中截面圓半徑,球半徑之間的關系;
【突破】:畫圖數形結合,提高空間想象能力,利用勾股定理
8、;
3.【2008四川,文12】若三棱柱的一個側面是邊長為2的正方形,另外兩個側面都是有一個內角為的菱形,則該棱柱的體積等于( )
(A) (B) (C) (D)
【答案】:B
【考點】:此題重點考察立體幾何中的最小角定理和柱體體積公式,同時考察空間想象能力;
【突破】:具有較強的空間想象能力,準確地畫出圖形是解決此題的前提,熟悉最小角定理并能準確應用是解決此題的關鍵;
4.【2009四川,文9】如圖,在半徑為3的球面上有三點,=90°,,球心O到平面的距離是,則兩點的球面距離是( )
A.
9、 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,是平面內邊長為的正三角形,線段、分別與球面交于點、,那么、兩點間的球面距離是( )
(A) (B)
(C) (D)
【答案】A
【命題意圖】本題主要考查球面性質與距離問題.
6.【20xx四川,文10】如圖,半徑為的半球的底面圓在平面內,過點作平面的垂線交半球面于點,過圓的直徑作平面成角的平面與半球面相交,所得交線上到平面的距離最
10、大的點為,該交線上的一點滿足,則、兩點間的球面距離為( )
A、 B、 C、 D、
7. 【20xx高考四川,文14】在三棱住ABC-A1B1C1中,∠BAC=90°,其正視圖和側視圖都是邊長為1的正方形,俯視圖是直角邊長為1的等腰直角三角形,設點M,N,P分別是AB,BC,B1C1的中點,則三棱錐P-A1MN的體積是______.
【考點定位】本題主要考查空間幾何體的三視圖、直觀圖及空間線面關系、三棱柱與三棱錐的體積等基礎知識,考查空間想象能力、圖形分割與轉換的能力,考查基本運算能力.
三.拔高題組
1.【2007四川
11、,文19】(本小題滿分12分)
如圖,平面PCBM⊥平面ABC,∠PCB=90°,PM∥BC,直線AM與直線PC所成的角為60°,又AC=1,BC=2PM=2,∠ACB=90°
(Ⅰ)求證:.
(Ⅱ)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】本題主要考查異面直線所成的角、平面與平面垂直、二面角、棱錐體積等有關知識,考查思維能力和空
12、間想象能力、應用向量知識解決數學問題的能力、化歸轉化能力和推理運算能力.
2.【2008四川,文19】(本小題滿分12分)
如圖,平面平面,四邊形與都是直角梯形,
,,分別為的中點
(Ⅰ)證明:四邊形是平行四邊形;
(Ⅱ)四點是否共面?為什么?
(Ⅲ)設,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。又點在直線上
所以四點共面。
【突破】:熟悉幾何公理化體系,準確推理,注意邏輯性是順利進行解法1的關鍵;在解法2中,準確的建系,確定點坐標,熟悉向量的坐標表示,熟悉空間向量的計算在幾何位置的證明,在有關線
13、段,角的計算中的計算方法是解題的關鍵。
3.【2009四川,文19】(本小題滿分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)設線段、的中點分別為、,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】(本小題滿分12分)
在正方體ABCD-A′B′C′D′中,點M是棱AA′的中點,點O是對角線BD′的中點.
(Ⅰ)求證:OM為異面直線AA′和BD′的公垂線;
(Ⅱ)求二面角M-BC′-B′的大??;
【答案】(Ⅰ)證明略;
14、(Ⅱ).
【命題意圖】本題以正方體為載體,考查空間垂直關系的證明以及二面角的計算,考查基本的空間推理與計算能力,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)
如圖,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠BAC=90°,AB=AC=AA1=1,延長A1C1至點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】(本小題滿分12分)
如圖,在三棱錐中,,,,點在平面內的射影在
15、上.
(Ⅰ)求直線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】(本小題滿分12分)
如圖,在三棱柱中,側棱底面,,,分別是線段的中點,是線段上異于端點的點。
(Ⅰ)在平面內,試作出過點與平面平行的直線,說明理由,并證明直線平面;
(Ⅱ)設(Ⅰ)中的直線交于點,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
【考點定位】本小題主要考查本作圖、線面的平行與垂直、棱錐的體積等基礎知識,考查推理論證能力、運算求解能力、空間想象能力.
16、8.【20xx四川,文18】(本小題滿分12分)
在如圖所示的多面體中,四邊形和都為矩形。
(Ⅰ)若,證明:直線平面;
(Ⅱ)設,分別是線段,的中點,在線段上是否存在一點,使直線平面?請證明你的結論。
【答案】(1)證明詳見解析;(2)存在,M為線段AB的中點時,直線平面.
【考點定位】空間直線與平面的位置關系.
9. 【20xx高考四川,文18】一個正方體的平面展開圖及該正方體的直觀圖的示意圖如圖所示.
(Ⅰ)請按字母F,G,H標記在正方體相應地頂點處(不需要說明理由)
(Ⅱ)判斷平面BEG與平面ACH的位置關系.并說明你的結論.
(Ⅲ)證明:直線DF平面BEG
A
B
F
H
E
D
C
G
C
D
E
A
B
【解析】(Ⅰ)點F,G,H的位置如圖所示
H
G
O
E
F
C
D
A
B
【考點定位】本題主要考查簡單空間圖形的直觀圖、空間線面平行與垂直的判定與性質等基礎知識,考查空間想象能力、推理論證能力