1. (安徽6)設(shè)平面?與平面?相交于直線m,,直線a在平面?內(nèi),直線b在平面?內(nèi),,且b?m 則“???”是“a?b”的( ) (A) 充分不必要條件 (B) 必要不充分條件 (C) 充要條件 (D) 即不充分不必要條件 【解析】選A ①???,b?m?b???b?a ②如果a//m,;則a?b與 b?m條件相同 2. (安徽12)某幾何體的三視圖如圖所示,該幾何體的表面積是_____ 【解析】表面積是_____92 該幾何體是底面是直角梯形,,高為4的直四棱柱 幾何體的表面 S?2? 12 (2?5)?4?(2?5?4? 積 是 4?92 3. (安徽18)(本小題滿分12分) ACC圖4所示,,其中BB1C1C是矩形,BC?2,B1B? 4,,平面圖形ABB如111 AB?AC? A1B1?A1C1?BC和B1C1折疊,,使?ABC與?A1B1C1所在平 面都 與平面BB1C1C垂直,再分別連接AA1,BA1,CA1,得到如圖2所示的空間圖形,,對(duì)此空間圖形解答 下列問題,。 。 (Ⅰ)證明:AA1?BC,; (Ⅱ)求AA1的長(zhǎng),; (Ⅲ)求二面角A?BC?A1的余弦值。 【解析】(I)取BC,B1C1的中點(diǎn)為點(diǎn)O,O1,,連接AO,OO1,A1O,A1O1 則AB?AC?AO?BC,面ABC?面BB1C1C?AO?面BB1C1C 同理:A1O1?面BB1C1C 得:AO//A1O1?A,O,A1,O1共面 又OO1?BC,OO1?AO?O?BC?面AOO1A1?AA1?BC (Ⅱ)延長(zhǎng)A1O1到D,,使O1D?OA 得:O1D//OA?AD//OO1 BC OO,,面A1B1C1?面BB1C1C?OO1?面A1B1C1?AD?面A1B1C1 1 AA1 5 (Ⅲ)AO?BC,A1O?BC??AOA1是二面角A?BC?A1的平面角 在Rt? OO1A1中,A1O? 2 2 2 在Rt? OAA1中,,cos?AOA1? AO?A1O?AA1 2AO?A1O 5 得:二面角A?BC? A1的余弦值為? 5 ,。 4.北京7.某三棱錐的三視圖如圖所示,該三梭錐的表面積是( ) A. 28+65 B. 30+65 C. 56+ 125 D. 60+125 【解析】從所給的三視圖可以得到該幾何體為三棱錐,,如圖所示,,圖中藍(lán)色數(shù)字所表示的為直接從題目所給三視圖中讀出的長(zhǎng)度,黑色數(shù)字代表通過勾股定理的計(jì)算得到的邊長(zhǎng),。本題所求表面積應(yīng)為三棱錐四個(gè)面的面積之和,,利用垂直關(guān)系和三角形面積公式,可得: S底?10 ,,S后?10,,S右?10,S左?65,,因此該幾何體表面積 S?S底?S后?S右?S左?30?65,,故選B 。 【答案】B 5.北京16.(本小題共14分) 如圖1,,在Rt△ABC中,,∠C=90°,,BC=3,AC=6,,D,,E分別是AC,AB上的點(diǎn),,且DE∥BC,,DE=2,將△ADE沿DE折起到△A1DE的位置,,使A1C⊥CD,如圖2. (I)求證:A1C⊥平面BCDE,; (II)若M是A1D的中點(diǎn),求CM與平面A1BE所成角的大??; (III)線段BC上是否存在點(diǎn)P,使平面A1DP與平面A1BE垂直,?說明理由 解:(1)?CD?DE,,A1E?DE DE?平面A1CD, 又?A1C?平面A1CD,, A1C?DE 又A1C?CD,, A1C?平面BCDE。 (2)如圖建系C?xyz,,則D??2,,0, 0?,,A?0,,0,,,B?0,,3,0?,,E??2,,2,0? ∴A1B?0,,3,,??????? ,A1E???2,?1,,0? ? 設(shè)平面A1BE法向量為n??x,,y,z? z?y????A1B?n?0?3y??0?2則????? ∴? ∴? 2x?y?0?x??y?A1E?n?0 2 y ∴n???1,2 又∵M(jìn)??1,,0 ∴CM???1,,0 CM?n ∴cos??? |CM|?|n| 2 C , ∴CM與平面A1BE所成角的大小45?,。 (3)設(shè)線段BC上存在點(diǎn)P,,設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo)為?0,a,,0?,,則a??0,3? 則A1P?0,,a,,?????? ,DP??2,,a,,0? 設(shè)平面A1DP法向量為n1??x1,y1,,z1? z?1?1??ay1?1?0?6則? ∴? 2x?ay?01??11?x??ay 11??2 ,, ∴n1???3a,6? ,。 假設(shè)平面A1DP與平面A1BE垂直,, 則n1?n?0,∴3a?12?3a?0,,6a??12,,a??2, ∵0?a?3,,∴不存在線段BC上存在點(diǎn)P,使平面A1DP與平面A1BE垂直,。 6.福建4一個(gè)幾何體的三視圖形狀都相同,,大小均相等,那么這個(gè)幾何體不可以是( ) A.球 B.三棱錐 C.正方體 D.圓柱 考點(diǎn):空間幾何體的三視圖,。 難度:易,。 分析:本題考查的知識(shí)點(diǎn)為空間幾何體的三視圖,直接畫出即可,。 解答:圓的正視圖(主視圖),、側(cè)視圖(左視圖)和俯視圖均為圓; 三棱錐的正視圖(主視圖),、側(cè)視圖(左視圖)和俯視圖可以為全等的三角形,; 正方體的正視圖(主視圖)、側(cè)視圖(左視圖)和俯視圖均為正方形,; 圓柱的正視圖(主視圖),、側(cè)視圖(左視圖)為矩形,,俯視圖為圓。 7.福建18.(本小題滿分13分) 如圖,,在長(zhǎng)方體ABCD?A1B1C1D1中,,AA1?AD?1,E為CD中點(diǎn),。 (Ⅰ)求證:B1E?AD1,; (Ⅱ)在棱AA1上是否存在一點(diǎn)P,使得DP//平面B1AE,?若存在,,求AP的長(zhǎng);若不存在,,說明理由,。 (Ⅲ)若二面角A?B1E?A1的大小為300,求AB的長(zhǎng),。 考點(diǎn):立體幾何,。 難度:中。 分析: 解答: (Ⅰ)長(zhǎng)方體ABCD?A1B1C1D1中,,AA1?AD?1 得:AD1?A1D,AD1?A1B1,A1D?A1B1?A1?A1D?面A1B1CD B1E?面A1B1CD?B1E?AD1 (Ⅱ)取AA1的中點(diǎn)為P,,AB1中點(diǎn)為Q,連接PQ 在?AA1B1中,,PQ// 面B1AE 此時(shí)AP? 12AA1? 1212 A1B1,DE// 12 A1B1?PQ//DE?PD//QE?PD// (Ⅲ)設(shè)A1D?AD1?O,,連接AO,過點(diǎn)O作OH?B1E于點(diǎn)H,,連接AH E?AH?BE A1O?面A1B1CD,,OH?B 11 得:?AHO是二面角A?B1E?A1的平面角??AHO?30 在Rt? AOH中,?AHO?30,?AOH?90,AH? 2 OH? 2 C. 10π3 D.6π 考點(diǎn)分析:本題考察空間幾何體的三視圖. 難易度:★ 解析:顯然有三視圖我們易知原幾何體為 一個(gè)圓柱體的一部分,,并且有正視圖知是一個(gè)1/2的圓柱體,,底面圓的半徑為1,圓柱體的高為6,,則知所求幾何體體積為原體積的一半為3π.選B. 11.湖北10.我國古代數(shù)學(xué)名著《九章算術(shù)》中“開立圓術(shù)”曰:置積尺數(shù),,以十六乘之, 九而一,,所得開立方除之,,即立圓徑. “開立圓術(shù)”相當(dāng)于給出了已知球的體積V,求其直徑d的一個(gè)近似公 式d? . 人們還用過一些類似的近似公式. 根據(jù) π =3.141?59判斷,,下列近似公式中最精確的一個(gè)是 A .d? B .d? C .d? D .d? 考點(diǎn)分析:考察球的體積公式以及估算. 難易度:★★ 解析: 由V? 4 (),,得d?32 6?12 d 3 設(shè)選項(xiàng)中常數(shù)為 6?157300 ab ,則?= 6ba ;A中代入得?= 6?1121 6?916 =3.375, B中代入得?==3,,C中代入得?==3.14,D中代入得?==3.142857,, 由于D中值最接近?的真實(shí)值,故選擇D,。 12.湖北19.(本小題滿分12分) 如圖1,,?ACB?45?,BC?3,,過動(dòng)點(diǎn)A作AD?BC,,垂足D在線段BC上且異于點(diǎn)B,連接AB,,沿AD將△ABD折起,,使?BDC?90?(如圖2所示). (Ⅰ)當(dāng)BD的長(zhǎng)為多少時(shí),三棱錐A?BCD的體積最大,; (Ⅱ)當(dāng)三棱錐A?BCD的體積最大時(shí),,設(shè)點(diǎn)E,M分別為棱BC,,AC的中點(diǎn),,試在 棱CD上確定一點(diǎn)N,使得EN?BM,,并求EN與平面BMN所成角的大?。?/p> A A第19題圖 19.解: (Ⅰ)解法1:在如圖1所示的△ABC中,設(shè)BD?x(0?x?3),,則CD?3?x. 由AD?BC,,?ACB?45?知,△ADC為等腰直角三角形,,所以AD?CD?3?x. D 圖1 C E C 圖2 由折起前AD?BC知,,折起后(如圖2),ADD?C所以AD?平面BCD.又?BDC?90?,,所以S?BCD? VA?BCD? 13 AD?S?BCD? 13(3?x)? 12 3 ,,AD?BD,且BD?DC?D,, 12 BD?CD? 12x(3?x) .于是 x(3?x)? 112 2x(3?x)(3?x) 1?2x?(3?x)?(3?x)?2 ,(lbylfx) ????12?33? 當(dāng)且僅當(dāng)2x?3?x,,即x?1時(shí),,等號(hào)成立, 故當(dāng)x?1,,即BD?1時(shí), 三棱錐A?BCD的體積最大. 解法2: 同解法1,,得VA?BCD?令f(x)? 16 3 2 13 AD?S?BCD? 13 (3?x)?12 12 x(3?x)? 16 (x?6x?9x) 32 . (x?6x?9x) ,由f?(x)?(x?1)(x?3)?0,且0?x?3,,解得x?1. 當(dāng)x?(0,1)時(shí),,f?(x)?0;當(dāng)x?(1,3)時(shí),,f?(x)?0. 所以當(dāng)x?1時(shí),,f(x)取得最大值. 故當(dāng)BD?1時(shí), 三棱錐A?BCD的體積最大. (Ⅱ)解法1:以D為原點(diǎn),建立如圖a所示的空間直角坐標(biāo)系D?xyz. 由(Ⅰ)知,,當(dāng)三棱錐A?BCD的體積最大時(shí),,BD?1,AD?CD?2. 于是可得D(0,0,0),,B(1,0,0),,C(0,2,0),A(0,0,2),,M(0,1,1),,E(,1,0), 2 且BM?(?1,1,1). 1 設(shè)N(0,?,0),,則EN?(?,??1,0). 因?yàn)镋N?BM等價(jià)于EN?BM?0,,即 2 (?12 ,??1,0)?(?1,1,1)? 12 12 1?0 1 ,故?? 12 ,,N(0, 12 ,0) . 所以當(dāng)DN?(即N是CD的靠近點(diǎn)D的一個(gè)四等分點(diǎn))時(shí),,EN?BM. n?BN,1? 設(shè)平面BMN的一個(gè)法向量為n?(x,y,z),由? 及BN?(?1,,0),, ????? 2??n?BM, 得? y?2x,?z??x. 可取n?(1,2,?1). 1 12 2 設(shè)EN與平面BMN所成角的大小為?,,則由EN?(?,?,0),n?(1,2,?1),,可得 1????|??1| n?EN???60?. ?sin??cos(90??)?? 2|n|?|EN|? 故EN與平面BMN所成角的大小為60. AM 圖a B E 圖b 解法2:由(Ⅰ)知,,當(dāng)三棱錐A?BCD的體積最大時(shí),BD?1,,AD?CD?2. 如圖b,,取CD的中點(diǎn)F,連結(jié)MF,,BF,,EF,則MF∥AD. 由(Ⅰ)知AD?平面BCD,,所以MF?平面BCD. 如圖c,,延長(zhǎng)FE至P點(diǎn)使得FP?DB,連BP,,DP,,則四邊形DBPF為正方形,, 所以DP?BF. 取DF的中點(diǎn)N,連結(jié)EN,,又E為FP的中點(diǎn),,則EN∥DP, 所以EN?BF. 因?yàn)镸F?平面BCD,,又EN?面BCD,,所以MF?EN. 又MF?BF?F,所以EN?面BMF. 又BM?面BMF,,所以EN?BM. 因?yàn)镋N?BM當(dāng)且僅當(dāng)EN?BF,,而點(diǎn)F是唯一的,所以點(diǎn)N是唯一的. 即當(dāng)DN? 12 (即N是CD的靠近點(diǎn)D的一個(gè)四等分點(diǎn)),,EN?BM. 2 連接MN,,ME ,由計(jì)算得NB?NM?EB?EM? 所以△NMB與△EMB是兩個(gè)共底邊的全等的等腰三角形,, 如圖d所示,,取BM的中點(diǎn)G,連接EG,,NG,, 則BM?平面EGN.在平面EGN中,過點(diǎn)E作EH?GN于H,, 則EH?平面BMN.故?ENH是EN與平面BMN所成的角. 在△EGN 中,,易得EG?GN?NE? 2 △EGN是正三角形, 故?ENH?60?,,即EN與平面BMN所成角的大小為60?. 13.湖南3.某幾何體的正視圖和側(cè)視圖均如圖1所示,,則該幾何體的俯視圖不可能是 【答案】D 【解析】本題是組合體的三視圖問題,由幾何體的正視圖和側(cè)視圖均如圖1所示知,,原圖下 面圖為圓柱或直四棱柱,,上面是圓柱或直四棱柱或下底是直角的三棱柱,,A,,B,C都可能是該幾何體的俯視圖,,D不可能是該幾何體的俯視圖,,因?yàn)樗恼晥D上面應(yīng)為如圖的矩形. 【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查空間幾何體的三視圖,,考查空間想象能力.是近年高考中的熱點(diǎn)題型 14.湖南18.(本小題滿分12分) 如圖5,在四棱錐P-ABCD中,,PA⊥平面ABCD,,AB=4,BC=3,,AD=5,,∠DAB=∠ABC=90°,E是CD的中點(diǎn). (Ⅰ)證明:CD⊥平面PAE,; 來源%*中#國教~育出@版網(wǎng)(Ⅱ)若直線PB與平面PAE所成的角和PB與平面ABCD所成的角相等,,求四棱錐P-ABCD 的體積. 【解析】 解法1(Ⅰ如圖(1)),連接AC,,由AB=4,,BC?3,?ABC?90,得AC?5. 又AD?5,E是CD的中點(diǎn),,所以CD?AE. PA?平面ABCD,CD?平面ABCD,所以PA?CD. 而PA,AE是平面PAE內(nèi)的兩條相交直線,,所以CD⊥平面PAE. (Ⅱ)過點(diǎn)B作BG??CD,分別與AE,AD相交于F,G,連接PF. 由(Ⅰ)CD⊥平面PAE知,BG⊥平面PAE.于是?BPF為直線PB與平面PAE 所成的角,,且BG?AE. 由PA?平面ABCD知,,?PBA為直線PB與平面ABCD所成的角. AB?4,AG?2,BG?AF,由題意,知?PBA??BPF, 因?yàn)閟in?PBA? PAPB ,sin?BPF? BFPB ,所以PA?BF. 由?DAB??ABC?90?知,,AD//BC,又BG//CD,所以四邊形BCDG是平行四邊形,,故GD?BC?3.于是AG?2. 在RtΔBAG中,AB?4,AG?2,BG?AF,所以 AB 2 BG??BF? BG 16? 5 于是PA?BF? 5 12 又梯形ABCD的面積為S? 1 (5?3)?4?16,所以四棱錐P?ABCD的體積為 V? 1 S?P16?33 5 5 8 .15 5 解法2:如圖(2),,以A為坐標(biāo)原點(diǎn),,AB,AD,AP所在直線分別為x軸,y軸,,z軸建立空間直角坐標(biāo)系.設(shè)PA?h,則相關(guān)的各點(diǎn)坐標(biāo)為: A(4,0,0),B(4,0,0),C(4,3,0),D(0,5,0),E(2,4,0),P(0,0,h). ???????????? (Ⅰ)易知CD?(?4,2,0),AE?(2,4,0),AP?(0,0,h).因?yàn)?/p> CD?AE??8?8?0?0,CD?AP?0,所以CD?AE,CD?AP.而AP,AE是平面PAE 內(nèi)的兩條相交直線,,所以CD?平面PAE. ∴四棱錐A? BB1D1D的體積為?2? 3 16。 16.江蘇16.(2012年江蘇省14分)如圖,,在直三棱柱ABC?A1B1C1中,,A1B1?AC,D,,E11分別是棱BC,,,且AD?DE,,F(xiàn)為B1C1的中點(diǎn). CC1上的點(diǎn)(點(diǎn)D 不同于點(diǎn)C)求證:(1)平面ADE?平面BCC1B1,; (2)直線A1F//平面ADE. 【答案】證明:(1)∵ABC?A1B1C1是直三棱柱,∴CC1?平面ABC,。 又∵AD?平面ABC,,∴CC1?AD。 又∵AD?DE,,CC1,,DE?平面BCC1B1,CC1?DE?E,,∴AD?平面BCC1B1,。(lb ylfx) 又∵AD?平面ADE,,∴平面ADE?平面BCC1B1。 (2)∵A1B1?A1C1,,F(xiàn)為B1C1的中點(diǎn),,∴A1F?B1C1。 又∵CC1?平面A1B1C1,,且A1F?平面A1B1C1,,∴CC1?A1F。 又∵CC1,,∴A1F?平面A1B1C1,。 B1C1?平面BCC1B1,CC1?B1C1?C1,, 由(1)知,,AD?平面BCC1B1,∴A1F∥AD,。 又∵AD?平面ADE, A1F?平面ADE,,∴直線A1F//平面ADE 【考點(diǎn)】直線與平面、平面與平面的位置關(guān)系,。 【解析】(1)要證平面ADE?平面BCC1B1,,只要證平面ADE上的AD?平面BCC1B1即可。它可由已知ABC?A1B1C1是直三棱柱和AD?DE證得,。 (2)要證直線A1F//平面ADE,,只要證A1F∥平面ADE上的AD即可。 17江西10.如右圖,,已知正四棱錐S?ABCD所有棱長(zhǎng)都為1,,點(diǎn)E是側(cè)棱SC上一動(dòng)點(diǎn), 過點(diǎn)E垂直于SC的截面將正四棱錐分成上,、下兩部分,,記SE?x(0?x?1),截面下面部分的體積為V(x),則函數(shù)y?V(x)的圖像大致為 10.A【解析】本題綜合考查了棱錐的體積公式,線面垂直,,同時(shí)考查了函數(shù)的思想,導(dǎo)數(shù)法解決幾何問題等重要的解題方法. (定性法)當(dāng)0?x?度越來越快,;當(dāng) 12 12 時(shí),隨著x的增大,,觀察圖形可知,,V?x?單調(diào)遞減,且遞減的速 x?1時(shí),,隨著x的增大,,觀察圖形可知,V?x?單調(diào)遞減,,且遞減的速 度越來越慢,;再觀察各選項(xiàng)中的圖象,,發(fā)現(xiàn)只有A圖象符合.故選A. 【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于函數(shù)圖象的識(shí)別問題,若函數(shù)y?f?x?的圖象對(duì)應(yīng)的解析式不好求時(shí),,作為選擇題,,沒必要去求解具體的解析式,不但方法繁瑣,,而且計(jì)算復(fù)雜,很容易出現(xiàn)某一步的計(jì)算錯(cuò)誤而造成前功盡棄,;再次,,作為選擇題也沒有太多的時(shí)間去給學(xué)生解答;因此,,使用定性法,,不但求解快速,而且準(zhǔn)確節(jié)約時(shí)間. 18江西19.(本題滿分12分) 在三棱柱ABC-A1B1C1中,,已知AB=AC=AA1 BC=4,,在A1在底面ABC的投影是線段BC的中點(diǎn)O。 (1)證明在側(cè)棱AA1上存在一點(diǎn)E,,使得OE⊥平面BB1C1C,,并求出AE的長(zhǎng); (2)求平面A1B1C與平面BB1C1C夾角的余弦值,。 19.(本小題滿分12分) 解:(1)證明:連接AO,,在?AOA1中,作OE?AA1于點(diǎn)E,,因?yàn)锳A1//BB1,,得OE?BB1 , 因?yàn)锳1O?平面ABC,所以A1O?BC,因?yàn)?/p> AB?得AO?BC,所以BC?平面AA1O,所以BC?OE所以O(shè)E?平面BB1C1C, 又AO? 1,AA1? 得x AE? AO 2 AA? 1 5 (2)如圖所示,,分別以O(shè)A,OB,OA1所在的直線 為x,y,z軸建立空間直角坐標(biāo)系,,則A(1,0,0), C(0,-2,0), A1(0.0,2),B(0,2,0) 由(1)可知AE?1????42 5AA1得點(diǎn)E的坐標(biāo)為(5,0,5 ),由(1)可知平面BB1C1C的法向量是 (45,0,2 5),,設(shè)平面A1B1C的法向量n?(x,y,z),, ??????由?n?AB?0??????,得??x?2y?0??,,令y?1,,得x?2,z??1,即n?(2,1,??n?A1C?0 y?z?0?1) 所以?????????? cos?OE,n??OE?nE|?|n| |O10即平面平面AB11C與平面BB1C1C夾角的余弦值是 10 ,。 C1 19遼寧13. 一個(gè)幾何體的三視圖如圖所示,,則該幾何體的表面積為 . 【命題意圖】本題主要考查簡(jiǎn)單幾何體的三視圖及其體積計(jì)算,是簡(jiǎn)單題. 【命題意圖】由三視圖知,,此幾何體為一個(gè)長(zhǎng)為4,,寬為3,,高為1的長(zhǎng)方體中心,去除一個(gè)半徑為1的圓柱,,所以表面積為 82??4?3+4?1+3??1+?2-?2=320遼寧16. 已知正三棱錐P-ABC,,點(diǎn)PA,BC ,, 的 球面上,若PA,PB,PC兩兩相互垂直,,則球心到截面ABC的距離為 . 【命題意圖】本題主要考查球與正三棱錐的切接問題,,是難題. 【解析】如圖所示,O為球心,,O'為截面ABC所在圓的圓心,, 設(shè)PA=PB=PC=a,PA,PB,PC兩兩相互垂直,, AB=BC=CA ,,所以CO'= 2 2 3 ,PO'= 3 ,, a=2,,解得,所 以,,+=3PO' 3?3?33???? OO'= 3 21遼寧18. (本小題滿分12分) 如圖,,直三棱柱ABC-A'B'C',?BAC=90?,,AB=AC=?AA',,點(diǎn)M,N分別為A'B和B'C'的中點(diǎn) (1)證明:MN//平面A'ACC'; (2)若二面角A'-MN-C為直二面角,,求?的值 【命題意圖】本題主要考查線面平行的判定,、二面角的計(jì)算,考查空間想象能力,、運(yùn)算求解能力,,是容易題. 【解析】(1)連結(jié)AB',AC',由已知?BAC=90?,AB=AC 三棱柱ABC-A'B'C'為直三棱柱,, 所以M為AB'中點(diǎn).又因?yàn)镹為B'C'中點(diǎn) 所以MN//AC',,又MN?平面A'ACC' AC'?平面A'ACC',因此MN//平面A'ACC' ??6分 (2)以A為坐標(biāo)原點(diǎn),,分別以直線AB,AC,AA'為x軸,,y軸,z軸建立直角坐標(biāo)系O-xyz,,如圖所示 設(shè)AA'=1,則AB=AC=?,, 于A?0 是 , , 的 B? 1??所以M?,0, 2?2 設(shè)m=?x1,y1,z1 ,N?,,1?,??22? 是平面A'MN 法向量,, 1?????????x-z1=01?????m?A'M=0,?22 由???????得?,,可取m=?1,-1,?? ????y+1z=0?m?MN=0 11 22 設(shè)n=?x2,y2,z2?是平面MNC的法向量, -x+y2-z2=02????n?NC=0,?22 由??????得?,,可取n=?-3,-1,?? ? 1??y+z=0?n?MN=0 22 22 2 因?yàn)锳'-MN-C為直二面角,,所以m?n=0,即 -3+?-1???-1?+?=0,解得???12分 22全國卷大綱版4.已知正四棱柱ABCD? A1B1C1D1中,,AB?2,CC1?E為CC1的中點(diǎn),,則直線AC1 與平面BED的距離為 A.2 B . C D.1 答案D 【命題意圖】本試題主要考查了正四棱柱的性質(zhì)的運(yùn)用,以及點(diǎn)到面的距離的求解,。體現(xiàn)了轉(zhuǎn)換與化歸的思想的運(yùn)用,,以及線面平行的距離,轉(zhuǎn)化為點(diǎn)到面的距離即可,。 【解析】因?yàn)榈酌娴倪呴L(zhǎng)為2 ,高為,,且連接AC,BD,,得到交點(diǎn)為O,連接EO,, EO//AC1,,則點(diǎn)C1到平面BDE的距離等于C到平面BDE的距離,過點(diǎn)C作CH?OE,, 則CH即為所求,,在三角形OCE中,利用等面積法,,可得CH?1,,故選答案D。 23全國卷大綱版16.三棱柱ABC?A1B1C1中,,底面邊長(zhǎng)和側(cè)棱長(zhǎng)都相等,, BAA1??CAA1?60?,則異面直線AB1與BC1所成角的余弦值為 ,。 6 【命題意圖】本試題考查了斜棱柱中異面直線的角的求解,。用空間向量進(jìn)行求解即可。 【解析】設(shè)該三棱柱的邊長(zhǎng)為1,,依題意有AB1?AB?AA1,BC1?AC?AA1?AB,,則 2????????????2 22 |AB1|?(AB?AA1)?AB?2AB?AA1?AA1?2?2cos60??3 2????2????2???????????????????????? 22 |BC1|?(AC?AA1?AB)?AC?AA1?AB?2AC?AA1?2AC?AB?2AA1?AB?2 而AB1?BC1?(AB?AA1)?(AC?AA1?AB) |PD?m|1??,所以PD與平面PBC所成角為. 所成角的正弦值為6|PD|?|m|2 【點(diǎn)評(píng)】試題從命題的角度來看,,整體上題目與我們平時(shí)練習(xí)的試題和相似,,底面也是特殊 的菱形,一個(gè)側(cè)面垂直于底面的四棱錐問題,那么創(chuàng)新的地方就是點(diǎn)E的位置的選擇是一般的三等分點(diǎn),,這樣的解決對(duì)于學(xué)生來說就是比較有點(diǎn)難度的,,因此最好使用空間直角坐標(biāo)系解決該問題為好。 25山東(14)如圖,,正方體ABCD-A1B1C1D1的棱長(zhǎng)為1,,E,F分別為線段AA1,B1C上的點(diǎn),則三棱錐D1-EDF的體積為____________,。 解析:VD 1? EDF VF?D1DE? 13 1? 12 1?1? 16 . F E26山東(18)(本小題滿分12分) 在如圖所示的幾何體中,,四邊形ABCD是等腰梯形, AB?CD,?DAB?60?,FC?平面ABCD,AE?BD,, CB?CD?CF. (Ⅰ)求證BD?平面AED,; (Ⅱ)求二面角F?BD?C的余弦值. (18)(Ⅰ)證明:因?yàn)樗倪呅蜛BCD為等腰梯形,AB?CD,,?DAB?60?,, 所以 ?ADC??BCD?120?. 又 CB?CD, 所以 ?CDB?30? 因此 ?ADB?90?,,AD?BD,, 又 AE?BD,且AE?AD?A,,AE,AD?平面AED,, 所以 BD?平面AED. (Ⅱ)解法一: 由(I)知AD?BD,所以AC?BC,,又FC?平面ABCD,, ACB 因此 CA,CB,CF兩兩垂直.以C為坐標(biāo)原點(diǎn),分別以CA,CB,CF所在 的直 線為x軸,,y軸,,z軸建立空間直角坐標(biāo)系,不妨設(shè)CB?1,,則,, C(0,0,0,,?,0),,F(xiàn)(0,0,1),, )B (0,1,0),D(???? 因此 BD?( 2 ,?,0),,BF?(0,?1,1). 2 設(shè)平面BDF的一個(gè)法向量為m?(x,y,z),, 則 m?BD?0,m?BF?0,, 所以 x??,,取z?1, 則 m?(,1,1). 又平面BDC的法向量可以取為n?(0,0,1), 所以 cos?m,n???? |m||n| ,, 所以二面角F?BD? C. 解法二: 取BD的中點(diǎn)G,,連結(jié)CG,FG,由于CB?CD,, 所以CG?BD. 又FC?平面ABCD,,BD?平面ABCD, 所以FC?BD. 由于FC?CG?C,,F(xiàn)C,CG?平面FCG,, 所以BD?平面FCG,故BD?FG. 所以?FGC為二面角F?BD?C的平面角. 在等腰三角形BCD中,,由于?BCD?120?,, 因此CG?CB,又CB?CF,, 2 所以CF??G,, 故 cos?FGC? , 因此 二面角F?BD? C. 27陜西5. 如圖,在空間直角坐標(biāo)系中有直三棱柱ABC?A1B1C1,,CA?CC1?2CB,,則直線BC1與直線AB1夾角的余弦值為( ) 5 335 A . B . C . 5 D. 【解析】設(shè)CB?1,則AB1???2,2,1?,,BC1??0,2,?1?,, 則cos?AB1,BC1?? 55 ,,故選A 28陜西18. (本小題滿分12分) (1)如圖,,證明命題“a是平面?內(nèi)的一條直線,b是?外的一條直線(b不垂直于?),,c是直線b在?上的投影,,若a?b,則a?c”為真. (2)寫出上述命題的逆命題,,并判斷其真假(不需要證明) 【解析】(Ⅰ)證法一 如圖,,過直線b上一點(diǎn)作平面?的垂線n,設(shè)直線a,,b,,c,n的方向向量分別是a,,b,,c,n,,則b,,c,n共面.根據(jù)平面向量基本定理,存在實(shí)數(shù)?,,?使得c??b??n,,則a?c?a?(?b??n)??(a?b)??(a?n),因?yàn)?/p> a?b,,所以a?b?0,, 又因?yàn)閍??,n??,,所以a?n?0,,故a?c?0,從而a?c . 證法二 如圖,,記c?b?A,P為直線b上異于點(diǎn)A的任意一點(diǎn),,過P作PO??,垂足為O,則O?c.?PO??,a??,?直線PO?a,,又a?b,,b?平面 PAO,PO?b?P,?a?平面PAO,又c?平面PAO,, ?a?c. (Ⅱ)逆命題為:a是平面?內(nèi)的一條直線,,b是平面?外的一條直 線(b不垂直于?),c是直線b在?上的投影,,若a?b,,則a?c.逆命題為真命題 29上海8.若一個(gè)圓錐的側(cè)面展開圖是面積為2?的半圓面,則該圓錐的體積為 . 3?3 【答案】 1 2 【解析】根據(jù)該圓錐的底面圓的半徑為r,,母線長(zhǎng)為l,,根據(jù)條件得到?l?2?,解得母 2 線長(zhǎng)l?2,,2?r??l?2?,r?1所以該圓錐的體積為 : V圓錐? 13 Sh? 13 2?1?? 22 33 . 【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查空間幾何體的體積公式和側(cè)面展開圖.審清題意,,所求的為體積,不是其他的量,,分清圖形在展開前后的變化,;其次,對(duì)空間幾何體的體積公式要記準(zhǔn)記牢 30上海14.如圖,,AD與BC是四面體ABCD中互相垂直的棱,,BC?2,若AD?2c,, 且AB?BD?AC?CD?2a,,其中a、c為常數(shù),,則四面體ABCD的體積的最 大值是 . 【答案】 23 ca?c?1 2 2 【解析】據(jù)題AB?BD?AC?CD?2a,,也就是說,,線段 AB?BD與線段AC?CD的長(zhǎng)度是定值,因?yàn)槔釧D與棱BC互 相垂直,,當(dāng)BC?平面ABD時(shí),,此時(shí)有最大值,此時(shí)最大值為: 23 ca?c?1. 2 2 【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查空間四面體的體積公式,、空間中點(diǎn)線面的關(guān)系.本題主要考慮根據(jù)已知條件構(gòu)造體積表達(dá)式,,這是解決問題的關(guān)鍵,本題綜合性強(qiáng),,運(yùn)算量較大.屬于中高檔試題. 31上海19.如圖,,在四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是矩形,, PA⊥底面ABCD,,E是PC的中點(diǎn).已知AB=2, AD=22,,PA=2.求: (1)三角形PCD的面積,;(6分) (2)異面直線BC與AE所成的角的大小.(6分) [解](1)因?yàn)镻A⊥底面ABCD,所以PA⊥CD,,又AD⊥CD,,所以CD⊥平面PAD, 從而CD⊥PD. ……3分 因?yàn)镻D=2?(22)?23,,CD=2,, 所以三角形PCD的面積為1. 2?23?232 (2)[解法一]如圖所示,建立空間直角坐標(biāo)系,, 則B(2, 0, 0),,C(2, 22,0),E(1, 2, 1),, AE?(1,2,1),,BC?(0,22,0). ……8 設(shè)AE與BC的夾角為?,,則 4?22,,?=? cos??. 42?22 由此可知,異面直線BC與AE所成的角的大小是? ……12分 4 [解法二]取PB中點(diǎn)F,,連接EF,、AF,則 EF∥BC,,從而∠AEF(或其補(bǔ)角)是異面直線 BC與AE所成的角 ……8分 在?AEF中,,由EF=2、AF=2,、AE=2 知?AEF是等腰直角三角形,, 所以∠AEF=?. 4 2 2 y E 因此異面直線BC與AE所成的角的大小是? ……12分 4 【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查直線與直線,、直線與平面的位置關(guān)系,考查空間想象能力和推理論證能力.綜合考查空間中兩條異面直線所成的角的求解,,同時(shí)考查空間幾何體的體積公式的運(yùn)用.本題源于《必修2》立體幾何章節(jié)復(fù)習(xí)題,,復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)注重課本,容易出現(xiàn)找錯(cuò)角的情況,,要考慮全面,,考查空間想象能力,屬于中檔題. 32四川6,、下列命題正確的是( ) A,、若兩條直線和同一個(gè)平面所成的角相等,則這兩條直線平行 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、若一條直線平行于兩個(gè)相交平面,,則這條直線與這兩個(gè)平面的交線平行 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 [答案]C [解析]若兩條直線和同一平面所成角相等,,這兩條直線可能平行,,也可能為異面直線,也可能相交,,所以A錯(cuò),;一個(gè)平面不在同一條直線的三點(diǎn)到另一個(gè)平面的距離相等,則這兩個(gè)平面平行,,故B錯(cuò),;若兩個(gè)平面垂直同一個(gè)平面兩平面可以平行,也可以垂直,;故D錯(cuò),;故選項(xiàng)C正確. [點(diǎn)評(píng)]本題旨在考查立體幾何的線、面位置關(guān)系及線面的判定和性質(zhì),,需要熟練掌握課本基礎(chǔ)知識(shí)的定義,、定理及公式. 33四川0、如圖,,半徑為R的半球O的底面圓O在平面?內(nèi),,過點(diǎn)O作平面?的垂線交半球面于點(diǎn)A,過圓O的直徑CD作平面?成45?角的平面與半球面相交,,所得交線上到平面?的距離最大的點(diǎn)為B,,該交線上的一點(diǎn)P滿足?BOP?60?,則A,、P兩點(diǎn)間的球面距離為( ) A ,、Rarccos 4 B,、 R 4 C、 Rarccos 3 D,、 R 3 [答案]A [解析] 以O(shè)為原點(diǎn),,分別以O(shè)B、OC,、OA所在直線為x,、y、z軸,, 則A( 22 R,0, 22 R),P( 12R, 32 R,0) COS?AOP? AO?POR 2 24 AOP?arccos 24 (2)過D作DE?AP于E,,連接CE. 由已知可得,CD?平面PAB. 根據(jù)三垂線定理可知,,CE⊥PA,, 所以,?CED為二面角B—AP—C的平面角. 由(1)知,,DE=3 在Rt△CDE中,,tan?CED? CDDE 2 故二面角B—AP—C的大小為arctan2……………………………12分 [點(diǎn)評(píng)]本小題主要考查線面關(guān)系、直線與平面所成的角,、二面角等基礎(chǔ)知識(shí),,考查思維能力、空間想象能力,,并考查應(yīng)用向量知識(shí)解決數(shù)學(xué)問題的能力. 36天津(10)―個(gè)幾何體的三視圖如圖所示(單位:m),,則該幾何體的體積為m 3. 10.18+9? 【命題意圖】本試題主要考查了簡(jiǎn)單組合體的三視圖的畫法與體積的計(jì)算以及空間想象能力. 【解析】由三視圖可該幾何體為兩個(gè)相切的球上方了一個(gè)長(zhǎng)方體組成的組合體,所以其體積為:V=3?6?1+2?37天津 (17)(本小題滿分13分)如圖,,在四棱錐P?ABCD中,,PA丄平面ABCD, AC丄AD,,AB丄BC,,?BAC?45?,PA=AD=2,,AC=1. 43 32 ()=18+9?m. 33 P (Ⅰ)證明:PC丄AD,; (Ⅱ)求二面角A?PC?D的正弦值; (Ⅲ)設(shè)E為棱PA上的點(diǎn),,滿足異面直線BE與CD所成的角為30,, 求AE的長(zhǎng). 【命題意圖】本試題主要考查了 【參考答案】 (1)以AD,AC,AP為x,y,z正半軸方向,,建立空間直角左邊系A(chǔ)?xyz C D 則D(2,0,0),C(0,1,0),B(? , PC?(0,1? 11 ,,0),P(0,0,2) 22????????????2A),D?(2,0?,0P)?CAD??0PC? AD (2)PC?(0,1,?2),CD?(2,?1,0),,設(shè)平面PCD的法向量n?(x,y,z) y?2z?0?y?2z?n?PC?0 則?????? 取z?1?n?(1,2,1) ???? 2x?y?0?x?z??n?CD?0???? PAC的法向量 AD?(2,0,是平面0) AD?n cos?ADn,???? 6ADn s?inADn??, 6 得:二面角A?PC? D的正弦值為 6 11 (3)設(shè)AE?h?[0,2];則AE?(0,0,2),,BE?(,?,h),CD?(2,?1,0) 22 BE?CD cos?BE,CD??? ?h 即AE? 21010BEC【點(diǎn)評(píng)】試題從命題的角度來看,,整體上題目與我們平時(shí)練習(xí)的試題相似,,但底面是非特殊 的四邊形,一直線垂直于底面的四棱錐問題,,那么創(chuàng)新的地方就是第三問中點(diǎn)E的位置是不確定的,,需要學(xué)生根據(jù)已知條件進(jìn)行確定,如此說來就有難度,,因此最好使用空間直角坐標(biāo)系解決該問題為好. 38新課標(biāo)(7)如圖,,網(wǎng)格紙上小正方形的邊長(zhǎng)為1,粗線畫出的 是某幾何體的三視圖,,則此幾何體的體積為( ) (A)6 (B) 9 (C)?? (D)?? 【解析】選B 該幾何體是三棱錐,,底面是俯視圖,高為3 此幾何體的體積為V? 6?3?3?9 32 39新課標(biāo)(11)已知三棱錐S?ABC的所有頂點(diǎn)都在球O的求面上,,?ABC是邊長(zhǎng)為1的 1 1 正三角形,, SC為球O的直徑,且SC?2,;則此棱錐的體積為( ) (A) 6 (B ) 6 (C ) 3 (D) 2 【解析】選A ABC的外接圓的半徑r? 3 ,,點(diǎn)O到面ABC 的距離d?? 3 SC為球O的直徑?點(diǎn)S到面ABC 的距離為2d? 36 此棱錐的體積為V? 13 S?ABC?2d? 13 4 3 另:V? 13 S?ABC?2R? 6 排除B,C,D 40新課標(biāo)(19)(本小題滿分12分) 如圖,直三棱柱ABC?A1B1C1中,,AC?BC? D是棱AA1的中點(diǎn),,DC1?BD 12 AA1, (1)證明:DC1?BC (2)求二面角A1?BD?C1的大小,。 【解析】(1)在Rt?DAC中,,AD?AC 得:?ADC?45? 同理:?A1DC1?45??CDC1?90 得:DC1?DC,DC1?BD?DC1?面BCD?DC1?BC (2)DC1?BC,CC1?BC?BC?面ACC1A1?BC?AC 取A1B1的中點(diǎn)O,過點(diǎn)O作OH?BD于點(diǎn)H,,連接C1O,C1H A1C1?B1C1 C1O?CH? ABA1B1C1?面A1BD?C1O?面A1BD ,,面1 BD 得:點(diǎn)H與點(diǎn)D重合 OH?BD? 1 且?C1DO是二面角A1?BD?C1的平面角 2 設(shè)AC? a,則C1O? ,,C1D? 2C1O??C1DO?30 既二面角A1?BD?C1的大小為30 41浙江10.已知矩形ABCD,,AB=1,BC ABD沿矩形的對(duì)角線BD所在的直線進(jìn)行翻著,,在翻著過程中,, A.存在某個(gè)位置,使得直線AC與直線BD垂直 B.存在某個(gè)位置,,使得直線AB與直線CD垂直 C.存在某個(gè)位置,,使得直線AD與直線BC垂直 D.對(duì)任意位置,三直線“AC與BD”,,“AB與CD”,,“AD與BC”均不垂直 【答案】B [來源學(xué)科網(wǎng)] 42浙江11.已知某三棱錐的三視圖(單位:cm)如圖所示,三 棱錐的體積等于___________cm3. 【解析】觀察三視圖知該三棱錐的底面為一直角三角 形,,右側(cè)面也是一直角三角形.故體積等于 12 3?1?2? 13?1. 則該 【答案】1 43浙江20.(本小題滿分15分)如圖,,在四棱錐P—ABCD 中,,底面是邊長(zhǎng)為的菱形,且∠BAD=120°,,且PA⊥平面ABCD,,PA =M,N分別為PB,,PD的中點(diǎn). (Ⅰ)證明:MN∥平面ABCD,; (Ⅱ) 過點(diǎn)A作AQ⊥PC,垂足為點(diǎn)Q,,求二面角A—MN—Q的平面角的余弦值. 【解析】本題主要考察線面平行的證明方法,,建系求二面角等知識(shí)點(diǎn)。 (Ⅰ)如圖連接BD. [來源Z+xx+k.Com] ∵M(jìn),,N分別為PB,,PD的中點(diǎn), ∴在?PBD中,,MN∥BD. 又MN?平面ABCD,, ∴MN∥平面ABCD; (Ⅱ)如圖建系: A(0,,0,,0),P(0,,0 ,,,M (?N (0,,6),,C 3,0). 設(shè)Q(x,,y,,z) ,則CQ?(x?y?3,,z),,CP?(?3,. ∵CQ??CP?(,,?3?,, ),∴Q????????由OQ?CP OQ?CP?0 132 ,,,,6), 2 3 ,3?3?,,) 3 . 3? ,,得:? . 即:Q2. 對(duì)于平面AMN:設(shè)其法向量為n?(a,,b,,c). 33 ,,6),AN?(3,0,6). 22 ∵AM?(? 則. ∴n?(-2,?6,1) 因A1D為A1C在面A1ABB1上的射影,又已知AB1?A1C,,由三垂線定理的逆定理得都與?B1AB互余,,因此?A1AB1??A1DA,所以AB1?A1D,,從而?A1AB1,?ADA1 Rt?AAD?1 R?t1B1A,,因此,A AA1AD A1B1AA1 ,即AA12?AD?A1B1?8, 得AA1? 從而A1D??所以,,在Rt? A1DD1中,,cosA1DD1? DD1? AA1? A1D A1D 3 轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留出處,http://www./doc/033c293c87c24028915fc3c5.html |
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