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1、新人教A版數(shù)學(xué)高三單元測(cè)試14【空間幾何體體積面積計(jì)算】
本卷共100分,考試時(shí)間90分鐘
一、選擇題 (每小題4分,共40分)
1. 已知球的半徑為2,相互垂直的兩個(gè)平面分別截球面得兩個(gè)圓.若兩圓的公共弦長(zhǎng)為2,則兩圓的圓心距等于( )
A.1 B. C. D.2
2. 體積為的球的內(nèi)接正方體的棱長(zhǎng)為
(A) (B)2 (C) (D)
3. 三個(gè)平面可將空間分成個(gè)部分,則的最小最大值分別是( )
A.4,7 B.6,7 C.4,8
2、D.6,8
4. 三棱錐的底面是兩條直角邊長(zhǎng)分別為6cm和8cm的直角三角形,各側(cè)面與底面所成的角都是60°,則三棱錐的高為 ( )
A B cm C D cm
5. 在半徑為的球內(nèi)放入大小相等的4個(gè)小球,則小球半徑的最大值為( )
(A) (B) (C) (D)
6. 以下四個(gè)命題:
① 正棱錐的所有側(cè)棱相等;
② 直棱柱的側(cè)面都是全等的矩形;
③ 圓柱的母線垂直于底面;
④ 用經(jīng)過旋轉(zhuǎn)軸的平面截圓錐,所得的截面一定是全等的等腰三角形.
其中,真命題的個(gè)數(shù)為 (
3、 )
A.4 B.3 C.2 D.1
7. 8、△ABC的邊BC在平面 α內(nèi), A不在平面 α內(nèi), △ABC與α所成的角為θ(銳角), AA'⊥α,則下列結(jié)論中成立的是: ( )
A. B.
C. D.
8. 如圖,一個(gè)封閉的長(zhǎng)方體,它的六個(gè)表面各標(biāo)出A、B、C、D、E、F這六個(gè)字母,現(xiàn)放成下面三種不同的位置,所看見的表面上的字母已表明,則字母A、B、C對(duì)面的字母依次分別為 ( )
(A) D、E、F (B) F、D、E (
4、C) E、F、D (D) E、D、F
A
B
C
C
D
A
C
B
E
9. 下列各圖是正方體或正四面體,P,Q,R,S分別是所在棱的中點(diǎn),這四個(gè)點(diǎn)中不共面的一個(gè)圖是
(A) (B) (C) (D)
10. 如圖幾何體的主(正)視圖和左(側(cè))視圖都正確的是
二、填空題 (每小題4分,共16分)
11. 正四棱臺(tái)上、下底面的邊長(zhǎng)為b、a(a>b)且側(cè)面積等于兩底面面積之和,則棱臺(tái)的高是______.
12. A
B
C
P
如圖,△ABC是直角三角
5、形,ACB=,PA平面ABC,此圖形中有 個(gè)直角三角形
13. 從正方體的八個(gè)頂點(diǎn)中任取三個(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn)作三角形,其中直角三角形的個(gè)數(shù)為_______。
14. 已知正四面體(所有棱長(zhǎng)都相等的三棱錐)的俯視圖如下圖所示,其四邊形ABCD是邊長(zhǎng)為2 cm的正方形,則這個(gè)正四面體的主視圖的面積為_______cm2.
三、解答題 (共44分,寫出必要的步驟)
15. (本小題滿分10分)如圖組合體中,三棱柱的側(cè)面是圓柱的軸截面,是圓柱底面圓周上不與、重合一個(gè)點(diǎn).
(1)求證:無論點(diǎn)如何運(yùn)動(dòng),平面平面;
(2)當(dāng)點(diǎn)是弧的中點(diǎn)時(shí),求四棱錐與圓柱的體積比.
16. (本小題滿
6、分10分)如圖是某直三棱柱(側(cè)棱與底面垂直)被削去上底后的直觀圖與三視圖的側(cè)視圖、俯視圖.在直觀圖中,是的中點(diǎn).側(cè)視圖是直角梯形,俯視圖是等腰直角三角形,有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示.
(1)求證:EM∥平面ABC;
(2)求出該幾何體的體積;
17. (本小題滿分12分)已知如圖:平行四邊形ABCD中,,正方形ADEF
所在平面與平面ABCD垂直,G,H分別是DF,BE的中點(diǎn).
(1)求證:GH∥平面CDE;
(2)若,求四棱錐F-ABCD的體積.
18. (本小題滿分12分)如圖,在多面體ABCD—A1B1C1D1中,四邊形ABCD為等腰梯形,且AB//CD,棱AA1,
7、BB1,CC1,DD1垂直于面ABCD,AB=4, CD=2,CC1=DD1=2,BB1=AA1=4,E為AB的中點(diǎn)。
(1)求證:C1E//面AA1D1D;
(2)求證:直線A1D1,B1C1,AD, BC相交于同一個(gè)點(diǎn)。
(3)當(dāng)BC=2時(shí),求多面體ABCD—A1B1C1D1的體積。
答案
一、選擇題
1. C2. B3. C4. C5. A
當(dāng)三個(gè)小球在下、第四個(gè)小球在上相切時(shí),小球的半徑最大.設(shè)小球的最大半徑為,四個(gè)小球的球心分別為A,B,C,D,大球半徑為.則四面體A-BCD是棱長(zhǎng)為的正四面體,將正四面體A-BCD補(bǔ)形成正方體,則正方體棱長(zhǎng)為,大球球心O
8、為體對(duì)角線中點(diǎn),易求,所以,解得
6. B7. B8. D9. D10. C
二、填空題
11. 12. 4
13. 解析: 每個(gè)表面有個(gè),共個(gè);每個(gè)對(duì)角面有個(gè),共個(gè)
14.
三、解答題
15. 解:(Ⅰ)E,F(xiàn)分別為棱BC,AD的中點(diǎn),ABCD是邊長(zhǎng)為2的正方形
T∥且=T為平行四邊形
T ∥T的所成角.
中,BF= ,PF=,PB=3T
T異面直線PB和DE所成角的余弦為
(Ⅱ)以D為原點(diǎn),射線DA,DC,DP分別為x,y,z軸建立空間直角坐標(biāo)系.設(shè)PD=a,
可得如下點(diǎn)的坐標(biāo): P(0,0,a),F(1,0,0),B(2,2,0),則有:
9、因?yàn)镻D⊥底面ABCD,所以平面ABCD的一個(gè)法向量為,
設(shè)平面PFB的一個(gè)法向量為,則可得 即
令x=1,得,所以. 由已知,二面角P-BF-C的余弦值為,所以得:, 解得
因?yàn)镻D是四棱錐P-ABCD的高,所以,其體積為.
16. 略
17. (1)證法1:∵, ∴且
∴四邊形EFBC是平行四邊形 ∴H為FC的中點(diǎn)
又∵G是FD的中點(diǎn)
∴
∵平面CDE,平面CDE
∴GH∥平面CDE
證法2:連結(jié)EA,∵ADEF是正方形 ∴G是AE的中點(diǎn)
∴在⊿EAB中,又∵AB∥CD,∴GH∥CD,
∵平面CDE,平面CDE
∴GH∥平面
10、CDE
(2)∵平面ADEF⊥平面ABCD,交線為AD
且FA⊥AD, ∴FA⊥平面ABCD.
∵, ∴ 又∵ ,
∴BD⊥CD
∴ =
∴ =
18. (1)證明:連結(jié)AD1,∵C1C⊥面ABCD,D1D⊥面ABCD,∴C1C//D1D,
又C1C=D1D=2,∴四邊形C1CDD1為矩形,∴C1D1CD,又E為AB的中點(diǎn),CD//AB,CD1AE,∴四邊形C1D1AE為平行四邊形,∴EG1//AD1, 又AD1面AA1D1D,∴EC1//面AA1D1D (4分)
(2)略(4分)
(3)連結(jié)PE交CD于點(diǎn)G,則GE為四棱臺(tái)AA1B1B—DD1C1C的高,
且