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1、專題10 立體幾何
一.基礎(chǔ)題組
1. 【2010高考陜西版理第7題】若某空間幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的體積是
(A)2 (B)1
(C) (D)
【答案】B
考點:三視圖,容易題.
2. 【2011高考陜西版理第5題】某幾何體的三視圖如圖所示,則它的體積是( )
A. B. C.8-2π D.
【答案】A
考點:三視圖,容易題.
3. 【2013高考陜西版理第12題】某幾何體的三視圖如圖所示,則其體積為__________.
【答案】
考點:三視圖,容易
2、題.
4. 【2014高考陜西版理第5題】已知底面邊長為1,側(cè)棱長為的正四棱柱的各頂點均在同一個球面上,則該球的體積為( )
【答案】
考點:正四棱柱的幾何特征;球的體積.
5. 【2015高考陜西,理5】一個幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的表面積為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【考點定位】1、三視圖;2、空間幾何體的表面積.
6. 【2015高考陜西,理18】(本小題滿分12分)如圖,在直角梯形
3、中,,,,,是的中點,是與的交點.將沿折起到的位置,如圖.
(I)證明:平面;
(II)若平面平面,求平面與平面夾角的余弦值.
【答案】(I)證明見解析;(II).
【解析】
設(shè)平面的法向量,平面的法向量,平面與平面夾
考點:1、線面垂直;2、二面角;3、空間直角坐標系;4、空間向量在立體幾何中的應(yīng)用.
二.能力題組
1. 【2006高考陜西版理第11題】已知平面α外不共線的三點A,B,C到α的距離都相等,則正確的結(jié)論是( )
A.平面ABC必平行于α B.平面ABC必與α相交
C.平面ABC必不垂直于α D.存在△ABC的一條中位線平行于α或在α
4、內(nèi)
【答案】D
考點:空間的位置關(guān)系.
2. 【2006高考陜西版理第13題】水平桌面α上放有4個半徑均為2R的球,且相鄰的球都相切(球心的連線構(gòu)成正方形).在這4個球的上面放1個半徑為R的小球,它和下面4個球恰好都相切,則小球的球心到水平桌面α的距離是
【答案】3R
【解析】
試題分析:水平桌面α上放有4個半徑均為2R的球,且相鄰的球都相切(球心的連線構(gòu)成正方形).在這4個球的上面放1個半徑為R的小球,它和下面4個球恰好都相切,5個球心組成一個正四棱錐,這個正四棱錐的底面邊長為4R,側(cè)棱長為3R,求得它的高為R,所以小球的球心到水平桌面α的距離是3R.
考點
5、:球的外切問題.
3. 【2006高考陜西版理第19題】如圖,α⊥β,α∩β=l , A∈α, B∈β,點A在直線l 上的射影為A1, 點B在l的射影為B1,已知AB=2,AA1=1, BB1=, 求:
(Ⅰ) 直線AB分別與平面α,β所成角的大小; (Ⅱ)二面角A1-AB-B1的大?。?
A
B
A1
B1
α
β
l
第19題圖
【答案】(Ⅰ) AB與平面α,β所成的角分別是45°,30°; (Ⅱ) arcsin.
AA1·A1B=A1F·AB得 A1F== = ,
考點:空間的位置關(guān)系,空間的角.
4. 【2007高
6、考陜西版理第6題】一個正三棱錐的四個頂點都在半徑為1的球面上,其中底面的三個頂點在該球的一個大圓上,則該正三棱錐的體積是 ?。ˋ) (B) (C) (D)
【答案】C
考點:幾何體的體積.
5. 【2007高考陜西版理第10題】已知平面α∥平面β,直線mÌα,直線nÌβ,點A∈m,點B∈n,記點A、B之間的距離為a,點A到直線n的距離為b,直線m和n的距離為c,則A.b≤a≤c B.a≤c≤b C. c≤a≤b D. c≤b≤a
【答案】D
考點:空間的距離
7、.
6. 【2007高考陜西版理第19題】如圖,在底面為直角梯形的四棱錐ABCD,BC=6.(Ⅰ)求證:BD(Ⅱ)求二面角的大小.
【答案】(Ⅰ)詳見解析;(Ⅱ) .
,
考點:空間的位置關(guān)系,空間的角的計算.
7. 【2008高考陜西版理第10題】如圖,到的距離分別是和,與所成的角分別是和,在內(nèi)的射影分別是和,若,則( )
A
B
a
b
l
A. B.
C. D.
【答案】D
考點:空間的角和距離.
8. 【2008高考陜西版理第14題】長方體的各頂點都在球的球面上,其中.兩點的球面距離記為,兩點的球面距離記為,則的值
8、為 .
【答案】
考點:空間的距離.
9. 【2008高考陜西版理第19題】三棱錐被平行于底面的平面所截得的幾何體如圖所示,截面為,,平面,,,,,.
A1
A
C1
B1
B
D
C
(Ⅰ)證明:平面平面;
(Ⅱ)求二面角的大?。?
【答案】(Ⅰ)詳見解析;(Ⅱ)
A1
A
C1
B1
B
D
C
z
y
x
(第19題,解法二)
解法二:(Ⅰ)如圖,建立空間直角坐標系,
則,
,.
點坐標為.
考點:空間的位置關(guān)系,空間的角的計算.
10. 【2009高考陜西版理第10題】若正方體的棱長為,則以該正方體各個面的
9、中心為頂點的凸多面體的體積為( ?。〢. B. C. D.11. 【2009高考陜西版理第15題】如圖,球的半徑為2,圓是一小圓,,、是圓上兩點.若、兩點間的球面距離為,則 .
【答案】
【解析】球的半徑,,圓的半徑.
、兩點間的球面距離,,是等邊三角形,.
【考點定位】本小題主要考查球的截面的性質(zhì)和球面距離的概念及公式.
12. 【2009高考陜西版理第18題】如圖,直三棱柱中, AB=1,,∠ABC=60.
C
B
A
C1
B1
A1
(Ⅰ)證明:;
(Ⅱ)求二面角A——B的大小。
【答案】(Ⅰ)
10、詳見解析;(Ⅱ)
所以所成角是
考點:空間的位置關(guān)系,二面角的計算.
13. 【2010高考陜西版理第18題】如圖,在四棱錐P—ABCD中,底面ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,AP=AB=2,BC=2,E,F(xiàn)分別是AD,PC的中點.
(1)證明:PC⊥平面BEF;
(2)求平面BEF與平面BAP夾角的大?。?
【答案】(Ⅰ)詳見解析;(Ⅱ)45°
∵AP=AB=2,BC=AD=2,四邊形ABCD是矩形,
(2)∵PA⊥平面ABCD,∴PA⊥BC.
考點:空間的位置關(guān)系、空間的角.
14. 【2011高考陜西版理第16題】如圖,在△ABC中,
11、∠ABC=60°,∠BAC=90°,AD是BC上的高,沿AD把△ABD折起,使∠BDC=90°.
(1)證明:平面ADB⊥平面BDC;
(2)設(shè)E為BC的中點,求AE與DB夾角的余弦值.
【答案】(Ⅰ)詳見解析;(Ⅱ)
考點:空間的位置關(guān)系,二面角.
15. 【2012高考陜西版理第5題】如圖,在空間直角坐標系中有直三棱柱,,則直線與直線夾角的余弦值為( )
A. B.
C. D.
【答案】A
考點:空間的角.
16. 【2012高考陜西版理第18題】(1)如圖,證明命題“是
12、平面內(nèi)的一條直線,是外的一條直線(不垂直于),是直線在上的投影,若,則”為真.
(2)寫出上述命題的逆命題,并判斷其真假(不需要證明)
【答案】(Ⅰ)詳見解析;(Ⅱ)逆命題為:是平面內(nèi)的一條直線,是平面外的一條直線(不垂直于),是直線在上的投影,若,則.逆命題為真命題.
【解析】
考點:空間的位置關(guān)系.
17. 【2013高考陜西版理第18題】如圖,四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是正方形,O為底面中心,A1O⊥平面ABCD,AB=AA1=.
(1)證明:A1C⊥平面BB1D1D;
(2)求平面OCB1與平面BB1D1D的夾角θ的大小.
【答案】(Ⅰ)詳見解析;(Ⅱ)
考點:空間的位置關(guān)系,空間的角.
18. 【2014高考陜西版理第17題】四面體及其三視圖如圖所示,過棱的中點作平行于,的平面分別交四面體的棱于點.
(1)證明:四邊形是矩形;
(2)求直線與平面夾角的正弦值.
【答案】(1)證明見解析;(2).
考點:面面平行的性質(zhì);線面角的求法.