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1、
高考數(shù)學(xué)精品復(fù)習(xí)資料
2019.5
五、立體幾何
小題強(qiáng)化練,練就速度和技能,掌握高考得分點!
姓名:________ 班級:________
一、選擇題(本大題共10小題,每小5分,共50分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)
1.若一個水平放置的圖形的斜二測直觀圖是一個底角為45且腰和上底均為1的等腰梯形,則原平面圖形的面積是( )
A. B. C.2+ D.1+
解析:由題意可得斜二測直觀圖中等腰梯形的下底為+1.據(jù)斜二測畫法規(guī)則可知原平面圖形為直角梯形,上底為1,下底為+1
2、,高為2,所以其面積為2+.
答案:C
2.如圖為一個幾何體的側(cè)視圖和俯視圖,若該幾何體的體積為,則它的正視圖為( )
解析:由題知該幾何體為組合體,上方為四棱錐,下方為正方體,四棱錐頂點在底面上的射影為正方體一邊上的中點,結(jié)合答案可知,選B.
答案:B
3.半球內(nèi)有一個內(nèi)接正方體,則這個半球的體積與正方體的體積之比為( )
A.π6 B.π2 C.π2 D.5π12
解析:正方體底面的中心即球的球心,設(shè)球的半徑為R,正方體的棱長為a,則有R2=a2+2,得R2=a2,所以半球的體積與正方體的體積之比為πR3a3=π2.
答案:B
4.設(shè)m,n是兩條
3、不同的直線,α,β是兩個不同的平面,則下列命題正確的是( )
A.m∥α,n∥β,且α∥β,則m∥n
B.m⊥α,n⊥β,且α⊥β,則m⊥n
C.m⊥α,n?β,m⊥n,則α⊥β
D.m?α,n∥α,m∥β,n∥β,則α∥β
解析:對于A,m,n的位置關(guān)系應(yīng)該是平行、相交或異面,故A不正確;對于B,由面面垂直及線面垂直的性質(zhì)知,m⊥n,故B正確;對于C,α與β還可以平行或相交,故C不正確;對于D,α與β還可以相交,所以D不正確.故選B.
答案:B
5.如圖,E,F(xiàn)分別是三棱錐P-ABC的棱PA,BC的中點,PC=10,AB=6,EF=7,則異面直線AB與PC所成的角為(
4、)
A.30 B.45
C.60 D.90
解析:取AC的中點G,連接EG,F(xiàn)G,則EG=5,F(xiàn)G=3,且∠EGF或其補(bǔ)角為異面直線AB與PC所成的角,因為cos∠EGF==-,所以∠EGF=120,異面直線AB與PC所成的角為60,選C.
答案:C
6.在四邊形ABCD中,AD∥BC,AD=AB=1,∠BCD=45,∠BAD=90.將△ABD沿BD折起,使平面ABD⊥平面BCD,則下列說法正確的是( )
A.平面ABD⊥平面ABC B.平面ADC⊥平面BDC
C.平面ABC⊥平面BDC D.平面ADC⊥平面ABC
解析:如圖,由題意知,CD⊥BD,因為平面ABD
5、⊥平面BCD,所以CD⊥平面ABD,所以CD⊥AB,CD⊥AD,所以AC==,從而BC2=AB2+AC2,所以AB⊥AC,所以AB⊥平面ADC,平面ABC⊥平面ADC.
答案:D
7.某幾何體的三視圖如圖所示,其中俯視圖為扇形,則該幾何體的體積為( )
A. B. C. D.
解析:由三視圖知該幾何體是圓錐的一部分,由正視圖、俯視圖可得底面扇形的圓心角為120,又由側(cè)視圖知幾何體的高為4,底面圓的半徑為2,故該幾何體的體積V=π224=π.
答案:B
8.在三棱柱ABC-A1B1C1中,各棱長均相等,側(cè)棱垂直于底面,點D是側(cè)面BB1C1C的中心,則AD與平面BB1C
6、1C所成角的大小是( )
A.30 B.45 C.60 D.90
解析:如圖,取BC的中點E,連接DE,AE,易得AE⊥平面BB1C1C,故∠ADE為AD與平面BB1C1C所成的角.設(shè)各棱長為1,則AE=,DE=,tan∠ADE===,故∠ADE=60,故選C.
答案:C
9.在棱長為1的正方體ABCD-A1B1C1D1中,P1,P2分別為線段AB,BD1(不包括端點)上的動點,且線段P1P2∥平面A1ADD1,則四面體P1P2AB1的體積的最大值是( )
A. B. C. D.
解析:如圖,過點P2作P2O⊥底面ABCD于點O,連接OP1,則OP1⊥AB,即O
7、P1為三棱錐P2-P1AB1的高.設(shè)AP1=x,0<x<1,則由題意知OP1∥AD,所以=,即OP1=1-x.又S△AP1B1=x,所以四面體P1P2AB1的體積為S△AP1B1OP1=x(1-x)=x(1-x)≤2=,當(dāng)且僅當(dāng)x=1-x,即x=時,取等號,所以四面體P1P2AB1的體積的最大值為,選A.
答案:A
10.如圖,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=BC=2,AA1=2,∠ACB=90,M是AA1的中點,則二面角B-C1M-A1的余弦值為( )
A. B.-
C. D.-
解析:方法一 作CE⊥C1M交C1M于點E,連接BE,則CE為BE在平面ACC1
8、A1上的射影,∴BE⊥C1M,∴∠BEC為二面角B-C1M-A1的補(bǔ)角.連接CM,在等腰三角形CMC1中,C1M==,CE==,∴tan∠BEC==,∴∠cos∠BEC=.又二面角B-C1M-A1與∠BEC互補(bǔ),故二面角B-C1M-A1的余弦值為-.
方法二 以點C為原點,分別以CB,CA,CC1為x,y,z軸建立空間直角坐標(biāo)系,可得C(0,0,0),B(2,0,0),A(0,2,0),C1(0,0,2),M(0,2,),可知=(2,0,0)是平面C1A1M的一個法向量.設(shè)m=(x1,y1,z1)是平面BMC1的法向量,可得
即,令y1=1,得m=(2,1,),則|cos〈,m〉|==
9、.
又因為二面角B-C1M-A1是鈍角,所以所求余弦值為-.
答案:B
二、填空題(本大題共5小題,每小5分,共25分.請把正確答案填在題中橫線上)
11.在三棱錐P-ABC中,側(cè)棱PA,PB,PC兩兩垂直,PA=1,PB=2,PC=3,則三棱錐的外接球的表面積為________.
解析:由題知,三棱錐P-ABC的外接球的直徑為=,則球的表面積為4π2=14π.
答案:14π
12.如圖所示,ABCD-A1B1C1D1是棱長為a的正方體,M,N分別是棱A1B1,B1C1的中點,P是棱AD上的一點,AP=,過點P,M,N的平面交CD于點Q,則PQ=________.
解析:連
10、接AC,易知MN∥平面ABCD,∴MN∥PQ.又MN∥AC,∴PQ∥AC.∵AP=,∴===,∴PQ=AC=a.
答案:a
13.如圖,在底面△ABC為正三角形的三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,AB=2,AA1=1,點P在四邊形B1BCC1外,且在側(cè)面B1BCC1所在的平面上,PB1=PC1=,則三棱錐P-ABC的體積為________.
解析:因為側(cè)面B1BCC1⊥底面ABC,點P在平面B1BCC1內(nèi),PB1=PC1=,B1C1=2,所以點P到平面A1B1C1的距離為1,故點P到平面ABC的距離為2.因為S△ABC=,所以三棱錐P-ABC的體積VP-ABC=2=.
11、
答案:
14.已知三棱錐O-ABC的頂點A,B,C都在半徑為2的球面上,O是球心,∠AOB=120,當(dāng)△AOC與△BOC的面積之和最大時,三棱錐O-ABC的體積為________.
解析:∵S△AOC+S△BOC=r2(sin∠AOC+sin∠BOC),∴當(dāng)∠AOC=∠BOC=90時,S△AOC+S△BOC取得最大值,此時OA⊥OC,OB⊥OC,∴OC⊥平面AOB,∴VO-ABC=VC-OAB=OCOAOBsin∠AOB=.
答案:
15.如圖,邊長為a的等邊三角形ABC的中線AF與中位線DE交于點G,已知△A′DE(A′?平面ABC)是△ADE沿DE翻折過程中的一個圖形,給出
12、下列命題:
①平面A′FG⊥平面ABC;
②三棱錐A′-DEF的體積的最大值為a3;
③動點A′在平面ABC內(nèi)的射影恒在線段AF上;④直線DF與平面A′FG所成的角為60.
其中正確命題的序號是________.(寫出所有正確命題的序號)
解析:由已知可得四邊形ADFE是菱形,則DE⊥GA,DE⊥GA′,DE⊥GF,所以DE⊥平面A′FG,所以平面A′FG⊥平面ABC,①正確;當(dāng)平面A′DE⊥平面ABC時,三棱錐A′-DEF的體積達(dá)到最大,最大值為a2a=a3,②正確;由平面A′FG⊥平面ABC,可知點A′在平面ABC內(nèi)的射影恒在線段AF上,③正確;在播折過程中,DF與平面A′FG所成的角為∠DFG=30,④不正確.
答案:①②③