遼寧省期末模擬試題分類匯編

第7部分:立體幾何

一、選擇題

1.(沈陽市回民中學(xué)2008-2009學(xué)年度上學(xué)期高三第二次階段測試)

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已知直線m、n平面,下列命題中正確的是(     ).w.w.k.s.5.u.c.o.m

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A.若直線m、n與平面所成的角相等,則m//n

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B.若m⊥,n⊥,則m⊥n

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C.若m,m//n,則//

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D.若m//,則m//n

答案:B.

 

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2(沈陽市回民中學(xué)2008-2009學(xué)年度上學(xué)期高三第二次階段測試)

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將正三棱柱截去三個(gè)角(如圖1所示A、B、C分別是三邊的中點(diǎn))得到的幾何體如圖2,則該幾何體按圖2所示方向的側(cè)視圖(或稱左視圖)為(   ).w.w.k.s.5.u.c.o.m   

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答案:A.

 

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3.(沈陽二中2009屆高三期末數(shù)學(xué)試題)

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平面α∩平面β=l,直線aα,直線bβ,則“a和b是異面直線”是“a、b均與直

l相交,且交點(diǎn)不同”的(    )

A.充分不必要條件               B.必要不充分條件

C.充要條件                     D.既不充分也不必要條件

答案:B.

 

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4.(沈陽二中2009屆高三期末數(shù)學(xué)試題)

正方體ABCD―A1B1C1D1的各個(gè)頂點(diǎn)與各棱的中點(diǎn)共20個(gè)點(diǎn)中,任取兩點(diǎn)連成直線,在這些直線中任取一條,它與BD1 垂直的概率為            

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A.              B.           C.                D.

答案:D.

 

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5.(沈陽二中2009屆高三期末數(shù)學(xué)試題)

正方體ABCD―A1B1C1D1的各個(gè)頂點(diǎn)與各棱的中點(diǎn)共20個(gè)點(diǎn)中,任取兩點(diǎn)連成直線,與BD1 垂直的直線條數(shù)為          

A.18                    B.21           C. 27                D.12

答案:C.

 

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6.(2008年東北三省三校高三第一次聯(lián)合模擬考試)

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四面體的外接球球心在上,且,在外接球面上兩點(diǎn)間的球面距離是(  )

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A.          B.          C.         D.

答案:C.

 

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7.(遼寧省部分重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體2008年高考模擬)

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在二面角的兩個(gè)面內(nèi),分別有直線a,b,它們與棱l都不垂直,則

A.當(dāng)該二面角是直二面角時(shí),可能a//b,也可能ab

B.當(dāng)該二面角是直二面角時(shí),可能a//b,但不可能ab

C.當(dāng)該二面角不是直二面角時(shí),可能a//b,但不可能ab

D.當(dāng)該二面角不是直二面角時(shí),不可能a//b,也不可能ab

答案:B.

 

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8.(撫州一中2009屆高三第四次同步考試

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已知為長方體,對(duì)

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角線與平面相交于點(diǎn)G,

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則G是

A.垂心     B.外心   C.內(nèi)心   D.重心

答案:D.

 

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9.(撫州一中2009屆高三第四次同步考試

下圖是一個(gè)幾何體的三視圖,根據(jù)圖中數(shù)據(jù),

可得幾何體的表面積是

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A.22          B.12       C.4+24           D.4+32

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答案:D.

 

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二、填空題

1.(沈陽二中2009屆高三期末數(shù)學(xué)試題)

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平面、、兩兩互相垂直,點(diǎn),點(diǎn)A到、的距離都是3,P是上的動(dòng)點(diǎn),P到的距離是到點(diǎn)A距離的2倍,則點(diǎn)P的軌跡上的點(diǎn)到的距離的最小值是__________          

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答案:.

 

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2.(2008年東北三省三校高三第一次聯(lián)合模擬考試)

正方體ABCD―A1B1C1D1的棱長為1,E為A1B1的中點(diǎn),則下列五個(gè)命題:

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①點(diǎn)E到平面ABC1D1的距離為

②直線BC與平面ABC1D1所成的角等于45°;

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③空間四邊形ABCD1在正方體六個(gè)面內(nèi)形成六個(gè)射影,其面積的最小值是

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④AE與DC1所成的角為;

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⑤二面角A-BD1-C的大小為

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其中真命題是              .(寫出所有真命題的序號(hào))                 www.xkb123.com

答案:②③④

 

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3.(遼寧省部分重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體2008年高考模擬)

與四面體的一個(gè)面及另外三個(gè)面的延長面都相切的球稱為該四面體的旁切球,則棱長為1的正四面體的旁切球的半徑r=          .

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答案:.

 

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4.(遼寧省撫順一中2009屆高三數(shù)學(xué)上學(xué)期第一次月考)

棱長為2的正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)都在同一個(gè)

球面上,若過該球球心的一個(gè)截面如圖,則圖中

三角形(正四面體的截面)的面積是            .

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答案: .

 

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三、解答題

如圖,已知三棱錐A―BPC中,AP⊥PC,AC⊥BC,M為AB中點(diǎn),

D為PB中點(diǎn),且△PMB為正三角形。

(1)求證:DM//平面APC;

(2)求 證:平面ABC⊥平面APC;

(3)若BC=4,AB=20,求三棱錐D―BCM的體積。

答案:(1)∵M(jìn)為AB中點(diǎn),D為PB中點(diǎn),

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∴MD//AP,   又∴MD平面ABC

∴DM//平面APC。(3分)

(2)∵△PMB為正三角形,且D為PB中點(diǎn)。

∴MD⊥PB。

又由(1)∴知MD//AP,  ∴AP⊥PB。

又已知AP⊥PC   ∴AP⊥平面PBC,

∴AP⊥BC,   又∵AC⊥BC。

∴BC⊥平面APC,   ∴平面ABC⊥平面PAC,

(3)∵AB=20

∴MB=10    ∴PB=10

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又BC=4,

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又MD

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∴VD-BCM=VM-BCD=………………12分

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2.(沈陽二中2009屆高三期末數(shù)學(xué)試題)

如圖甲正三角形ABC的邊長為4,CD是AB邊上的高,E、F分別是AC和BC邊的中點(diǎn),先將△ABC沿CD折疊成直二面角A-DC-B(如圖乙),在乙圖中

(Ⅰ)求二面角E-DF-C的余弦值;

(Ⅱ)在線段BC上找一點(diǎn)P,使AP⊥DE,并求BP.

(Ⅲ)求三棱錐D-ABC外接球的表面積.(只需用數(shù)字回答,可不寫過程)

 

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答案:(1)∵AD⊥CD,BD⊥CD,∴∠ADB是二面角A-CD-B的平角

   ∴ AD⊥BD  ∴AD⊥平面BCD,取CD的中點(diǎn)M,這時(shí)EM∥AD,∴EM⊥平面BCD

   過M作MN⊥DF于點(diǎn)N,連結(jié)EN,則EN⊥DF

∴∠MNE是二面角E-DF-N的平面角…………………………2分

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  在 Rt△EMN中,EM=AD=AB=1,MN=∴EN=,cos∠MNE=………4分

 

 

 

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(2) 在線段BC上取點(diǎn)P,使BP=BC=,

過P作PQ⊥CD于點(diǎn)Q,

    ∴ PQ⊥平面ACD

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∵DQ=DC=,在等邊△ADE中,∠DAQ=30

∴AQ⊥DE,∴AP⊥DE……………………8分

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(3)  2R=   ………………12分

 

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3.(2008年東北三省三校高三第一次聯(lián)合模擬考試)

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如圖,正三棱柱的所有棱長都為4,D為CC1中點(diǎn).

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(Ⅰ)求證:;

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(Ⅱ)求二面角的大小.

答案:解法一:(Ⅰ)取BC中點(diǎn)O,連結(jié)AO.

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為正三角形,.……3分

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 連結(jié),在正方形中,分別為的中點(diǎn),

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由正方形性質(zhì)知,.………5分

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又在正方形中,

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平面.……6分

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(Ⅱ)設(shè)AB1與A1B交于點(diǎn),在平面1BD中,

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,連結(jié),由(Ⅰ)得

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為二面角的平面角.………9分

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中,由等面積法可求得,………10分

試題詳情

,

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所以二面角的大小為.……12分

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解法二:(Ⅰ)取中點(diǎn),連結(jié).取中點(diǎn),以為原點(diǎn),如圖建立空間直角坐標(biāo)系,則

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……3分

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,

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平面.………6分

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(Ⅱ)設(shè)平面的法向量為

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為平面的一個(gè)法向量.……9分

試題詳情

由(Ⅰ)為平面的法向量.……10分

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所以二面角的大小為.……12分

 

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4.(遼寧省部分重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體2008年高考模擬)

試題詳情

如圖,在四棱錐P―ABCD中,PA⊥平面ABCD,四邊形ABCD為直角梯形,AD//BC且AD>BC,∠DAB=∠ABC=90°,PA=,AB=BC=1。M為PC的中點(diǎn)。

(1)求二面角M―AD―C的大;

(2)如果∠AMD=90°,求線段AD的長。

 

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答案:(1)取AC的中點(diǎn)H,連MH,則MH//PA,所以MH⊥平面ABCD,過H作HN⊥AD于N,連MN,由三垂線定理可得MN⊥AD,

則∠MNH就為所求的二面角的平面角!2分

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           在Rt△ANH中,

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           則在Rt△MHN中,

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        故所示二面角的大小為………………6分

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        (2)若AM⊥MD,又因?yàn)镻A=AC=,M為PC的中點(diǎn),

        則AM⊥PC,所以AM⊥平面PCD,則AM⊥CD!8分

        AM在平面ABCD的射影為CD,由三垂線定理可知其等價(jià)于AC⊥CD,…………10分

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        此時(shí)△ACD為等腰直角三角形,所以AD=AC=2!12分

         

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        5. (撫順一中2009屆高三第一次模擬考試)

        如圖,已知正三棱柱ABC―A1B1C1的側(cè)棱長和底面邊長均為1,M是底面BC邊的中點(diǎn),N是側(cè)棱CC1上的點(diǎn),且CN=2C1N

        (1)求二面角B1―AM―N的余弦值。

        (2)求點(diǎn)B 到平面AMN的距離。

        答案:(1)建立坐標(biāo)系:以BC所在直線為x軸,BC中點(diǎn)M為原點(diǎn),OA為y軸; -------(2分)

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        則有:M(0,0,0), A(0, ,0),

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        C(,0,0),  N(,0,),

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        B1 (-,0,1 ),

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        =(0, ,0),=(,0,),

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        平面NAM的法向量為=(-,0,1),--------------------------------------(4分)

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        平面NAB1的法向量為=(2,0,1),  --------------------------------------(6分)

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        Cos<,>=-,

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        ∴二面角B1―AM―N的余弦值為。----------------------------------------(8分)

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        (2)=(-,0,0 ):

        點(diǎn)B 到平面AMN的距離

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        d==。      ----------------------------------------------(12分)

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        .w.w.k.s.5.u.c.o.m         

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