立体几何练习题(答案)
诗句-入党党小组意见
立几测001试
一、选择题:
1.
a
、b是两条异面直线,下列结论正确的是
2.空间不共线的四点,可以确定平面的个数为
( )
A.
0
B.
1
C.
1
或
4
D.无法确定
3.在正方体
AB
CDA
1
B
1
C
1
D
1
中,
M
、
N
分别为棱
AA
1
、
BB
1
的
中点,则异面直线
CM
和
D
1
N
所成角
的正弦值为 ( )
A.
A.
过不在
a
、b上的任一点,可作一个平面与
a
、b都平行
B.过不在
a
、b上的任一点,可作一条直线与
a
、b都相交
C.过不在
a
、b上的任一点,可作一条直线与
a
、b都平行
D.过
a
可以且只可以作一个平面与b平行
( )
4525
12
B. C. D.
99
93
4.已知平面
平面
,
m<
br>是
内的一直线,
n
是
内的一直线,且
m
n
,则:①
m
;②
n
;
③m
或
n
;④
m
且
n
。这四个结论中,不正确的三个是
...
( )
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
5.一个简单多面体的各个面都是三角形,它有6个顶点,则这个简单多面体的面数是( )
A. 4 B. 5 C. 6
D. 8
( )
A.
6.
在北纬45°的纬度圈上有甲、乙两地,两地经度差为90°,则甲、乙两地最短距离为(设地球半径为R)
2
R
R
B.
R
C.
R
D.
2
4
33
7.
直线
l
⊥平面α,直线m
平面β,有下列四个命题
(1)
lm
(2)
lm
(3)
lm
(4)
lm
其中正确的命题是
( )
A. (1)与(2) B. (2)与(4) C.
(1)与(3) D. (3)与(4)
8.
正三棱锥的侧面均为直角三角形,侧面与底面所成角为α,则下列不等式成立的是( )
A.
0
6
B.
6
4
C.
4
3
D.
3
2
9.
ABC
中,
AB9
,
AC15
,
BAC120
,
ABC
所在平面
外一点
P
到点
A<
br>、
B
、
C
的距离
都是
14
,则
P<
br>到平面
的距离为( )
A.
7
B.
9
C.
11
D.
13
10.在一个
45
的二面角的一个平面内有一条直线与二面角的棱成角<
br>45
,则此直线与二面角的另一个平面所
成角的大小为 (
)
A.
30
B.
45
C.
60
D.
90
11. 如图,E, F分
别是正方形SD
1
DD
2
的边D
1
D,DD
2的中点,
沿SE,SF,EF将其折成一个几何体,使D
1
,D,D
2
重合,记作
D.给出下列位置关系:①SD⊥面DEF; ②SE⊥面DEF;
..
③DF⊥SE; ④EF⊥面SED,其中成立的有: ( )
A.
①与② B. ①与③ C. ②与③ D. ③与④
12.
某地球仪的北纬60度圈的周长为6
cm,则地球仪的表面积为( )
A. 24
cm B. 48
cm C.
144
cm D. 288
cm
22
22
二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分)
13. 直二面角α—MN—β
中,等腰直角三角形ABC的斜边BC
α,
AC
β,BC与β所
成角的正弦值是
__________。
一直角边
小为
6
,则AB与β所成角大
4
..
14. 如图在底面边长为2的正三棱锥V—ABC中,E是
是
15.如图,已知矩形
ABCD
中,
AB1
,
BCa
,
若在
BC
上只有一个点
Q
满足
PQQD
,则
a
P
BC中点,若△VAE的面积
1
,则侧棱VA与底面所成角的大小为
4
A
B
Q
C
D
PA
面
ABCD
。
的值等于______.
16.
六棱锥P—ABCDEF中,底面ABCDEF是正六边形,PA⊥底面
ABCDEF,给出下列四个命题
①线段PC的长是点P到线段CD的距离;
②异面直线PB与EF所成角是∠PBC;
③线段AD的长是直线CD与平面PAF的距离;
④∠PEA是二面角P—DE—A平面角。
其中所有真命题的序号是_______________。
三.解答题:(共74分,写出必要的解答过程)
17.(本小题满分10分)
如图,已知直棱柱
ABCA
1
B
1
C
1
中,
C
B
M
A
ACB90
,
BAC3
0
,
BC1
,
CC
1
的中点。
求证:
AB
1
A
1
M
18.(本小题满分12分)
如图,在矩形
ABCD
中,
AB3
3
,
BC
在平面
ABD
上的射影
O
恰好在
AB
上。
(1)求证:
PB
面
PAD
;
(2)求点
19.(本小题满分12分)
AA
1
6
,
M
是
C
1
B
1
A
1
3
,沿对角线
BD
将
BCD
折起,使点
C
移到
P
点,且
P
A
到平面
PBD
的距离;
(3)求直线
AB
与平面
PBD
的成角的大小
B
C
P(C)
A
D
B
O
A
D
如图,已
知
PA
面
ABC,ADBC
,垂足
D
在
BC<
br>的延长线上,且
BCCDDA1
(1) 记
PDx
,
BPC
,试把
tan
表示成
x
的函数,并求其最大值.
P
..
(2)
在直线
PA
上是否存在点
Q
,使得
BQCBAC
20. (本小题满分12分)
正三棱锥V-ABC的底面边长是a,
侧面与底面成60°的二面角。
求(1)棱锥的侧棱长;
(2)侧棱与底面所成的角的正切值。
21. (本小题满分14分)
已知正三棱柱ABC-A
1<
br>B
1
C
1
的底面边长为8,面的对角线B
1
C=10
,D为AC
的中点,
(1)
求证:AB
1
平面C
1
BD;
(2)
求异面直线AB
1
与BC
1
所成角的余弦值;
(3)
求直线AB
1
到平面C
1
BD的距离。
22.
(本小题满分14分)
已知A
1
B
1
C
1
-AB
C为直三棱柱,D为AC中点,O为BC中点,E在CC
1
上,
∠ACB=90°,AC=BC=CE=2,AA
1
=6.
..
(1)证明平面BDE∥AO;
(2)求二面角A-EB-D的大小;
(3)求三棱锥O-AA
1
D体积.
..
立测试001
答案
一.选择题:(每题5分,共60分)
题号
答案
1
D
2
C
3
C
4
B
5
D
6
B
7
C
8
C
9
A
10
A
11
B
12
C
二.填空题:(每题4分,共16分)
13. 60º
14.
arctan
1
4
15.
2 16. ①④
三.解答题:(共74分,写出必要的解答过程)
17.(10分)解:【法一】
ACB90
B
1
C
1
AC
11
,又三棱柱
ABCA
1
B
1
C
1
是直三棱柱,
所
以
B
1
C
1
面
A
1
C
,连结
A
1
C
,则
AC
1
是
AB
1
在面
A
1
C
上的射影
在四边形
AAC
11
C
中,
AA
1
AC
11
2
,且
AAC
,
ACM
1111
A
1
C
1
C
1
M
2
AAC
11
AC
11
M
,
AC
1
A
1
M
AB
1
A
1
M
【法二】以
C
1
B
1
为
x
轴,
C
1
A
1为
y
轴,
C
1
C
为
z
轴建立空间直角
坐标系
由
BC1
,
AA
1
6
,
A
CB90
,
BAC30
,
易得
A
1
(
0,3,0)
,
A(0,3,6)
,
M(0,0,
6
),
B
1
(1,0,0)
2
6
)
<
br>2
AB
1
(1,3,6)
,
A
1
M
(0,3,
AB
1
A
1
M03(6)
18
.解:(1)
6
0
AB
1
AM
所以
AB
1
A
1
M
1
2
P<
br>在平面
ABD
上的射影
O
在
AB
上,
PO
面
ABD
。
故斜线
BP
在平面
ABD
上的射影为
AB
。 <
br>又
DAAB
,
DABP
,又
BCCD
,BPPD
ADPDD
BP
面
PAD
(2)过
A
作
AE
PD
,交
PD
于
E
。
BP
面
P
AD
,
BPAE
,
AE
面
BPD
故
AE
的长就是点
A
到平面
BPD
的距离
ADAB
,
DABC
AD
面
ABP
ADAP
在RtABP
中,
APAB
2
BP
2
32
;
在
RtBPD
中,
PDCD33
..
p>
在
RtPAD
中,由面积关系,得
AE
(3)连结BE
,
APAD323
6
PD
33
AE
面
BPD
,
BE
是
AB
在平面<
br>BPD
的射影
ABE
为直线
AB
与平面
BPD
所成的角
在
RtAEB
中,
sinABE
AE2
2
,
ABEarcsin
AB3
3
19.(1)
PA
面
ABC
,
BDAD,BCPD
,即
PDB90
.
21
,tanCPD
,
xx
21
xx
x
(
x1
)
tan
tanBPCtan(BPDCPD)
21
x
2
2
1
xx
在
RtPDB
和
RtPDC
中,
tanBPD
1
x
2
x
1
22
2
2
,当且仅当
x2
时,
tan
取到最大值.
4
4
(2)在
RtADB
和
RtDC
中
,
tanBAD
=2,
tanCAD1
tanBACtan(BADCAD)
2112
12134
故在
PA
存在点
Q
(如
AQ
1
)满足
12
tanBQC
,使
BQCBAC
34
20. (12分)解:(1)过V点作V0⊥面ABC于点0,VE⊥AB于点E
∵三棱锥V—ABC是正三棱锥 ∴O为△ABC的中心
则OA=
233
133
aa
,OE=
aa
323
326
又∵侧面与底面成60°角 ∴∠VEO=60°
则在Rt△VEO中;V0=OE·tan60°=
3a
a3
62
在Rt△VAO中,VA=
VOAO
22
aa7a
2
4312
22
21a
6
即侧棱长为
21
a
6
..
<
br>a
VO3
(2)由(1)知∠VAO即为侧棱与底面所成角,则tan∠VAO=
2
AO2
3
a
3
21 (12分)解
:(1)连结BC
1
交B
1
C于点E,则E为B
1
C的中点
,并连结DE
∵D为AC中点 ∴DE∥AB
1
而DE
面BC
1
D,
AB
1
面BC
1
D
∴AB
1
∥面C
1
BD
(2)由(1)知AB
1
∥DE,则∠DEB或其补角为异面直线AB
1
与BC
1
所成的角
由条件知B
1
C=10, BC=8 则BB
1
=6
∵E三棱柱中 AB
1
=BC
1
∴DE=5
又∵BD=
3
843
2
BE
2DE
2
BD
2
2525481
∴在△BE
D中
cosBED
2BDDE25525
故异面直线AB
1
与BC
1
所成角的余弦值为
1
25
(3)由(1)知A到平面BC
1
D的距离即为直线AB
1
到平面BC
1
D的距离
设A到平面BC
1
D的距
离为h,则由
V
ABC
1
D
V
C
1
ABD
得
SCC
1
11
S
BC
1
D
hS
ABD
C
1
C
即h=
ABD
33
S
BC
1
D
由正三棱柱性质得BD⊥C
1
D 则
S
BC
1
D
1
BD:C
1
D
2
1
B
DADCC
1
ADCC
1
46241213
∴
h
2
22
1
C
1
D13
52
64
BDC
1
D
2
即直线AB
1
到平面的距离为
22. (14分)
证明:
①设F为BE与B
1
C的交点,G为GE中点
∵AO∥DF
∴AO∥平面BDE
②α=arctan
2
-arctan
1213
13
2
或arcsin13
2
③用体积法V=
..
11
××6×h=1
32
..
立几测试002
一、选择题(12×5分)
1.已知直线a、b和平面M,则ab的一个必要不充分条件是( )
A.aM, bM
C.aM, b
M
B.a⊥M,b⊥M
D.a、b与平面M成等角
2.正四面体P—ABC中,M为棱AB的中点,则PA与CM所成角的余弦值为( )
3333
B. C. D.
2643
3.
a
,
b是异面直线,A、B∈
a
,
C、D∈b,AC⊥b,BD⊥b,且AB=2,CD=1,则
a
与b所成的角为( )
A.
A.30° B.60° C.90° D.45°
4.给出下面四个命题:
①“直线
a
、
b
为异面直线”的
充分非必要条件是:直线
a
、
b
不相交;
②“直线
l垂直于平面
内所有直线”的充要条件是:
l
⊥平面
;
③“直线
a
⊥
b
”的充分非必要条件是“
a
垂
直于
b
在平面
内的射影”;
④“直线
a
∥平面
”的必要非充分条件是“直线
a
至少平行于平面
内的一
条直线”.
其中正确命题的个数是( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
5.设
l
1
、
l
2
为两条直线,
a
、
β为两个平面,给出下列四个命题:
,
l
1
∥
β
,
l
1
∥
a则
a
∥
β
.
(2)若
l
1
⊥
a
,
l
2
⊥
a
,则
l
1
∥
l
2
(3)若
l1
∥
a
,
l
1
∥
l
2
,则
l
2
∥
a
(4)若
a
⊥
β
,
l
1
,
则
l
1
⊥
β
(1)若
l
1
,
l
2
其中,正确命题的个数是( )
A.0个
B.1个 C.2个 D.3个
6.三棱柱
ABCA
1
B
1
C
1
中,侧面
AA
1
B
1<
br>B
底面
ABC
,
直线
A
1<
br>C
与底面成
60
角,
ABBCCA2
,
A
1
C
1
A
C
H
B
E
C
F
B
1
AA
1
A
1
B
,则该棱柱的体积为( )
A.
43
B.
33
C.
4
D.
3
7.已知直线
l
⊥面α,直线
m
面β,给出下列命题:
(1)
B
S
G
A
lm
(2)
lm
(3)
lm
(4)
lm
其中正确的命题个数是( )
A.
1 B. 2 C. 3 D. 4
8.正三棱锥
SABC
的底面边长为a,侧棱长为b,那么经过底
ab
2
ab
4
2
ab
2
边AC和BC的中点且平行于侧棱SC的截面EFGH的面积为( )
A.
ab
B. C. D.
9.已知平面α、β、γ,直线
l
、
m
,且
l
<
br>m,
,
m,
l
,给出下列四个结论:①
<
br>;
②
l
;③
m
;④
.则其中正确的个数是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
D
1
A
1
M
10.在正方体
ABC
D
-
A
1
B
1
C
1
D
1
中,
M
是棱
DD
1
的中点,
O
是底面
AB
CD
的中心,
P
是棱
A
1
B
1
上任意一点
,则直线
OP
与支线
AM
所成角的大小为( )
A
.45º
B
.90º
C
.60º
D
.不能确定
..
D
O
A
11.将边长为1的正方形
ABCD沿对角线
BD
折起,使得点
A
到点
A
’
的位置
,且
A
’
C
=1,则折起后二面角
A
’
-
DC
-
B
的大小为( )
A.
arctan
12.
正方体
2
B.
C.
arctan2
D.
2
43
ABCDA1
B
1
C
1
D
1
,E、F分别是
AA
1
、CC
1
的中点,P是
CC
1
上的动点(包括端
点),过E、D、
B. 线段CF
D.
线段
C
1
F
和一点C
P作正方体的截面,若截面为四边形,则P的轨迹是( )
A.
线段
C
1
F
C.
线段CF和一点
C
1
二、填空题(4×4分)
13.矩形AB
CD的对角线AC,BD成60°角,把矩形所在的平面以AC为折痕,折成一个直二面角D—AC—B,连结BD,则BD与平面ABC所成角的正切值为 .
14.将棱长为1的正方体木块加工成一个体积最大的球,则这个球的体积为
,球的表面积为
(不计损耗).
15.
四面体ABCD中,有如下命题:
①若AC⊥BD,AB⊥CD,则AD⊥BC;
②若E、
F、G分别是BC、AB、CD的中点,则∠FEG的大小等于异面直线AC与BD所成角的大小;
③若点O是四面体ABCD外接球的球心,则O在面ABD上的射影是△ABD的外心
④若四个面是全等的三角形,则ABCD为正四面体。
其中正确的是:______。(填上所有正确命题的序号)
16.直三棱柱ABC—A1
B
1
C
1
的每一个顶点都在同一个球面上,若
AC
2,BCCC
1
1
,
A
1
D
1
C
1
ACB
,则A、C两点之间的球面距离为
.
2
三、解答题(12+12+12+12+12+14分)
17.已知长方体A
C
1
中,棱AB=BC=1,棱BB
1
=2,连结B
1
C,
过B点作B
1
C的垂线交CC
1
于E,交B
1
C于
F.
(1)求证A
1
C⊥平面EBD;
(2)求点A到平面A
1
B
1
C的距离;
(3)求平面A
1
B
1
CD与直线DE所成角的正弦值.
B
B
1
E
A F
C
D
18.在平行四边形ABCD中,
AB32
,
AD
23
,
ADB90
,沿BD将其折成二面角A-BD-C,若
折后ABCD
。
19.在棱长AB
=AD=2,AA’=3的长方体AC
1
中,点E是平面BCC
1
B
1
上动点,点F是CD的中点。
D
1
A
1
(1)试确定E的位置,使D
1
E⊥平面AB
1
F。
(2)求二面角B
1
-AF-B的大小。
..
A
D
E
B C
B
(1)求二面角
ABDC
的大小;
(2)求折后点C到面ABD的距离。
B
1
C
1
A
F
D
20.(本小题满分14分)如图,在正三棱柱
A
1
B
1
C
1
ABC
中,
D
、
E<
br>分别是棱
BC
、
CC
1
的中点,
ABAA
1
2
。
(Ⅰ)证明:
BEAB
1
;(Ⅱ)求二面角<
br>BAB
1
D
的大小。
21.如图,在直三棱柱
A
ABCA
1
B
1<
br>C
1
中,
BCAA
1
4,AC3
,∠ACB
=90°,D是
A
1
B
1
的中点。
D
B
C
A
1
B
1
E
C
1
(1)在棱
BB
1
上求一点P,使CP⊥BD;
(2)在(1)的
条件下,求DP与面
BB
1
C
1
C
所
22.如图,三棱锥P—ABC中,PB⊥底面ABC于B,
点E,点F分别是PC
,AP的中点.
(1)求证:侧面PAC⊥侧面PBC;
(2)求异面直线AE与BF所成的角;
(3)求二面角A—BE—F的平面角.
E
F
C
A
B
P
∠BCA=90°,PB=BC=CA=
4
成的角的大小。
2
,
..
立几测试002答案
一、选择题(12×5分)
1.已知直线a、b和平面M,则ab的一个必要不充分条件是(D)
A.aM, bM
C.aM, b
M
B.a⊥M,b⊥M
D.a、b与平面M成等角
2.正四面体P—ABC中,M为棱AB的中点,则PA与CM所成角的余弦值为(B)
3333
B. C. D.
2643
3.
a
,
b是异面直线,A、B∈
a
,
C、D∈b,AC⊥b,BD⊥b,且AB=2,CD=1,则
a
与b所成的角为(B)
A.
A.30° B.60° C.90° D.45°
4.给出下面四个命题:
①“直线
a
、
b
为异面直线”的
充分非必要条件是:直线
a
、
b
不相交;
②“直线
l垂直于平面
内所有直线”的充要条件是:
l
⊥平面
;
③“直线
a
⊥
b
”的充分非必要条件是“
a
垂
直于
b
在平面
内的射影”;
④“直线
a
∥平面
”的必要非充分条件是“直线
a
至少平行于平面
内的一
条直线”.
其中正确命题的个数是(B)
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
5.设
l
1
、
l
2
为两条直线,
a
、
β为两个平面,给出下列四个命题:
,
l
1
∥
β
,
l
1
∥
a则
a
∥
β
.
(2)若
l
1
⊥
a
,
l
2
⊥
a
,则
l
1
∥
l
2
(3)若
l1
∥
a
,
l
1
∥
l
2
,则
l
2
∥
a
(4)若
a
⊥
β
,
l
1
,
则
l
1
⊥
β
(1)若
l
1
,
l
2
其中,正确命题的个数是(B)
A.0个
B.1个 C.2个 D.3个
6.三棱柱
ABCA
1
B
1
C
1
中,侧面
AA
1
B
1<
br>B
底面
ABC
,
直线
A
1<
br>C
与底面成
60
角,
ABBCCA2
,
A
1
C
1
A
C
S
H
B
E
C
F
G
A
B
1
AA
1
A
1
B
,则该棱柱的体积为(B)
A.
43
B.
33
C.
4
D.
3
7.已知直线
l
⊥面α,直线
m
面β,给出下列命题:
(1)
B
lm
(2)
lm
(3)
lm
其中正确的命题个数是(B)
A. 1 B. 2
8.正三棱锥
S
(4)
lm
D. 4 C. 3
ABC
的底面边长为a,侧棱长为b,那么经过底
ab
2
ab
4
2
ab
2
边AC和BC的中点且平行于侧棱SC的截面EFGH的面积为(C)
A.
ab
B. C. D.
9.已知平面α、β、γ,直线
l
、
m
,且
l
<
br>m,
,
m,
l
,给出下列四个结论:①
<
br>;
②
l
;③
m
;④
.则其中正确的个数是(C)
A.0 B.1
C.2 D.3
D
1
A
1
M
的中心,
P
是
棱
A
1
B
1
上任意一点,则直线
OP
与支线
AM
所成角
的大小为(B)
10.在正方体
ABCD
-
A
1
B
1
C
1
D
1
中,
M是棱
DD
1
的中点,
O
是底面
ABCD
..
D
O
A
B
.90º
C
.60º
D
.不能确定
11.将边长为1的正方形
ABCD
沿对角线
BD
折起,使得点
A
到点
A
’
的位置,且
A’
C
=1,则折起后二面角
A
’
-
DC
-B
的大小为(C)
A.
arctan
12.
正方体
A
.45º
2
B.
C.
arctan2
D.
2
43
ABCDA1
B
1
C
1
D
1
,E、F分别是
AA
1
、CC
1
的中点,P是
CC
1
上的动点(包括端
点),过E、D、
B. 线段CF
D.
线段
C
1
F
和一点C
P作正方体的截面,若截面为四边形,则P的轨迹是(C)
A.
线段
C
1
F
C.
线段CF和一点
C
1
二、填空题(4×4分)
13.矩形AB
CD的对角线AC,BD成60°角,把矩形所在的平面以AC为折痕,折成一个直二面角D—AC—B,连结BD,则BD与平面ABC所成角的正切值为
21
.
7
14.将棱长为1的正方体木块加工成一个体积最大的球,则这个球的体积为
(不计损耗).
15. 四面体ABCD中,有如下命题:
①若AC⊥BD,AB⊥CD,则AD⊥BC;
,球的表面积为
6
②若E、F、G分别是BC、AB、CD的中点,则∠FEG
的大小等于异面直线AC与BD所成角的大小;
③若点O是四面体ABCD外接球的球心,则O在面ABD上的射影是△ABD的外心
④若四个面是全等的三角形,则ABCD为正四面体。
其中正确的是:___①③____。(填上所有正确命题的序号)
16.直三棱柱ABC—
A
1
B
1
C
1
的每一个顶点都在同一个球面上,若
AC2,BCCC
1
1
,
A
1
D
1
C
1
ACB
,则A、C两点之间的球面距离为 .
2
2
三、解答题(12+12+12+12+12+14分)
17.已知长
方体AC
1
中,棱AB=BC=1,棱BB
1
=2,连结B
1
C,
过B点作B
1
C的垂线交CC
1
于E,交B
1C于F.
(1)求证A
1
C⊥平面EBD;
(2)求点A到平面A
1
B
1
C的距离;
(3)求平面A
1
B
1
CD与直线DE所成角的正弦值.
解:(1)连结AC,则AC⊥BD
∵AC是A
1
C在平面ABCD内的射影∴A
1
C⊥BD;
B
1
E
A
B
F
C
D
又∵A
1
B
1
⊥面B
1
C
1
CB
,且A
1
C在平面B
1
C
1
CB内的射影B
1C⊥BE,
A
1
CBE又
BD
BE
BA
1
C面EBD
(2)易证:AB平面A
1
B<
br>1
C,所以点B到平面A
1
B
1
C的距离等于点A到平面A<
br>1
B
1
C的距离,又BF⊥平面A
1
B
1
C
,
∴所求距离即为
BF
21
2
2
1
2<
br>
25
.
5
(3)连结DF,A
1
D,<
br>EFB
1
C,EFA
1
C
EF面A
1
B
1
C
,∴∠EDF即为ED与平面A
1
B
1
C所成的角.
..
由条件AB=BC=1,BB
1
=2,可知
B
1
C5
,
FCBB
1
1FCBF5
25455
,EC.
,B
1
F,CF,
EF
B
1
F1
0B
1
F2
555
BF
EDEC
2
CD<
br>2
5
.
2
sinEDF
EF1
.
ED5
18.在平行四边形ABCD中,
AB32
,
AD23
,
ADB90
,沿BD将其折成二面角A-BD-C,若折后
ABCD
。
(1)求二面角
ABDC
的大小;
(2)求折后点C到面ABD的距离。
解法一:设A点在面BCD内的射影为H,
连结BH交CD于E,连DH,在ΔADB中,
AB=AD+BD,∴AD⊥DB。
又AH⊥面DBC,∴BH⊥DH。
∴∠ADH为二面角A—BD—C的平面角。
由AB⊥CD,AH⊥面DBC,∴BH⊥CD。
易求得CE=
22
,DE=
2
。
又∵Rt△DEH∽Rt△CEB ∴DH=
3
。
在RtΔADH中,
c
osADH
∴二面角A—BD—C的大小为
222
A
D
E
B C
B
1
,ADH
,
23
。
3
法二:在△BCD中,由余弦定理得
cos
BDC
3
,ADBDBC90
。
3
∵
DABD,BCDB,二面角的大小就是DA,BC
。
∵
ABDC,ABDC0,即(DBDA)CD0
,
即
DBCDDACD0,故DBCDDACD
。
cosDA
,BC
DABC
=
DA(DCDB)
=
(DADC)(D
ADB)
=
DBDC
12
12
2323
|
DA||BC|
DBDCcos(DB,DC)
12
632
3
3
1
2
==
12
(DA,BC)60
(2)由对称性成等积性知:C到面ABD的距离等于A到面BCD的距离
19.在棱长AB=AD=2,AA’=3的长方体AC
1
中,点E是平面
BCC
1
B
1
上动点,点F是CD的中点。
(1)试确定E的位置,使D
1
E⊥平面AB
1
F。
(2)求二面角B
1
-AF-B的大小。
..
AHADsinADH23
3
3 (12分)
2
A
1
B
1
C
1
D
1
A
F
D
解:(1)建立空间直角坐标系,如图
A(0,0,0),F(1,2,0),B
1
(2,0,3),D
1
(0,2,3),
设E(2,y,z)
D
1
E(2,y2,z3)
,
AF(1,2,0)
,
AB
1
(2,0,3)
D
1
EAF0
由D
1
E⊥平面AB
1
F
,即
D
1
EAB
1
0
<
br>y1
22(y2)0
5
5
∴E(2,1,)为所求。
z
3
43(z
3)0
3
4
(2)当D
1
E⊥平面AB<
br>1
F时,
D
1
E(2,1,)
,
B
1
B(0,0,3)
3
又
B
1
B
与<
br>D
1
E
分别是平面BEF与平面B
1
EF的法向量,则
二面角B
1
-AF-
B的平面角等于<
B
1
B
,
D
1
E
>。
∵cos<
B
1
B
,
D
1
E
>=
4
3()
3
4
32
2
1()
2
3
461
61
∴B
1
-AF-
B的平面角为
arccos
35
461
或用传统法做(略)
(
arctan
)
61
4
C
1
20.(本小题满
分14分)如图,在正三棱柱
A
1
B
1
C
1
AB
C
中,
D
、
E
分别是棱
BC
、
CC
1
的中点,
ABAA
1
2
。
(Ⅰ)证明:
BEAB
1
;(Ⅱ)求二面角
BAB
1
D
的大小。
A
1
解:如图建立空间直角坐标系,则
(Ⅰ)证明:因为
B(1,0,0)
,
E(1,0,1)
,
B
1
E
A(0,3,0)
,
B
1
(1,0,2)<
br>,
所以
BE(2,0,1)
,
AB
1
(1
,3,2)
,故
BEAB
1
2(1)0(3)120
,
因此,有
BEAB
1
;
(Ⅱ)设
n
1
(x,y,z)
是平面
ABB
1
的法向
因为
AB
1
(1,3,2)
,
BB
1
(0,0,2)
,<
br>A
1
C
A
B
z
D
量,
C
1
所以由
B
1
E
x
y
AB
D
C
..
n
1
AB<
br>1
x3y2z0
n
1
AB
1
可取
n
1
(3,1,0)
;
n
1
BB
1
n
1
BB
1
2z0
同理,
n
2
(2
,0,1)
是平面
AB
1
D
的法向量。
设二面角
BAB
1
D
的平面角为
,则 cos
|cosn
1
,n
2
|
|n
1
n
2
|
1515
arcco
s
。
55
|n
1
||n
2
|
21.如
图,在直三棱柱
ABCA
1
B
1
C
1
中, BCAA
1
4,AC3
,∠ACB=90°,D是
A
1<
br>B
1
的中点。
(1)在棱
BB
1
上求一点P,使CP⊥BD;
(2)在(1)的
条件下,求DP与面
BB
1
C
1
C
所成的角的大小。
解法一:(1)如图建立空间直角坐标系
设
P
4,0,z
,则
CP
4,0,z
3
3
0,0
,
D
2,,4
得:
BD
2,,
由
B
4,
4
2
2
由CP⊥BD,得:
CP·BD0
z2
所以点P为
BB
1
的中点时,有CP⊥BD
(2)过D作DE⊥B
1
C
1
,垂足为E,
易知E为D在平面
BC
1
上的射影,
∴∠DPE为DP与平面
BC
1
所成的角
3
3
4
得:
PD
2
,,
由(1),P(4,0,z),
D
2,,
2
2
2
∵
E(2,0,4)
,∴<
br>PE(2,0,2)
。
PDPE|PD||PEcosDPE
,
∴
cosDPE
482482
,∴
DPEarccos。
4141
482
。
41
即DP与面
BB
1
C
1
C
所成的角的大小为
arccos
解法二:
取
B
1
C
1
的中点E,连接BE、DE。
显然DE⊥平面
BC
1
∴BE为BD在面
BC
1
内的射影,若P是
BB
1
上一点且CP
CP⊥BE
∵四边形
BCC
1
B
1
为正方形,E是
B
1
C
1
的中点
..
⊥BD,则必有
∴点P是
BB
1
的中点, ∴
BB
1
的中点即为所求的点P
(2)连接DE,则DE⊥
B
1
C
1
,垂足为E,连接PE、DP
DPE
为DP与平面
BC
1
所成的角
由(1)和题意知:
DE
tanDPE
3
,PE22
2
DE3232
,DPEarctan
PE88
即DP与面
BB
1
C
1
C
所成的角的大小为
arc
tan
32
8
22.如图,三棱锥P—ABC中,PB⊥底面A
BC于B,∠BCA=90°,PB=BC=CA=
4
中点.
解:(1)∵PB⊥平面ABC,∴平面PBC⊥平面ABC,
又∵AC⊥BC, ∴AC⊥平面PBC
∴侧面PAC⊥侧面PBC.
(2)以BP所在直线为z轴,CB所在直线
y
轴,
建立空间直角坐标系,由条件可设
A
(3)求二面角A—BE—F的平面角.
C
(2)求异面直线AE与BF所成的角;
(1)求证:侧面PAC⊥侧面PBC;
E
F
2
,点E,点F分别是PC,AP的
P
B
P(0,0,42),
B(0,0,0),C(0,42,0),A(42,42,0)
则E(0,22,22),F(
22,22,22)
AE(42,22,22),BF(22,22,22),
A
EBF16,|AE||BF|242,
cosAE,BF
22
,AE与BF所成的角是a
rccos
33
(3)平面EFB的法向量
a
=(0,1,1),平面ABE
的法向量为
b
=(1,1,1)
cosa,b
..
6
,
3
二面角ABEF的平面角为arccos
6
.
3
..
立几测试003
一.选择题(请将选择题的答案填在第二页的表格中)
(31236)
1.设M={平行六面体},N={正四棱柱},P={直四棱柱},Q={长方体},则这些集合之间的关系是
(A)
MNPQ
(B)
QMNP
(C)
NQPM
(D)以上都不正确
2.空间四边形的对角线相等且互相垂直,顺次连接这个空间四边形的各边中点所得的四边形为
(A)平行四边形 (B)梯形 (C)矩形 (D)正方形
3.两个平行平面间的距离为
d
,则到这两个平面的距离为
2:1
的
点的轨迹是
(A)一个平面 (B)两个平面 (C)三个平面
(D)四个平面
4.在正四面体
PABC
中,如果
E、F
分别为
PC
、
AB
的中点,那么异面直线
EF
与
PA所成的角为
(A)
90
(B)
60
(C)
45
(D)
30
5.已知在
ABC
中,
AB9,AC1
5
,
BAC120
,
ABC
所在平面
外一
点
P
到三角形的三个顶
点的距离均为14,则点
P
到平面的距离为
(A)7 (B)9 (C)11
(D)13
6.三棱锥
PABC
中,
PA
底面
ABC
,
ABC
是直角三角形,则三棱锥的三个侧面中直角三角形有
(A)2个
(B)3个 (C)至多2个 (D)2个或3个
7.正方体的棱长为1,
P
为
DD
1
的中点,
O
为底面
ABCD
的
中心,则
DD
1
与平面
PAO
所成角的正切值为
0000
(A)
2
(B)
2
(C)
22
(D)以上皆非
2
2
8.已知球内接正方体的全面积是
a
,则这个球的表面积是
(A)
a
2
3
(B)
a
2
2
(C)
2
a
(D)
3
a
2
2
9.正
n
棱
锥的侧面积是底面积的2倍,则侧面与底面所成二面角的度数为
(A)
3
(B)
2
(C)
6
(D)与
n
的取值有关
1
0.设长方体的三条棱长分别为
a,b,c
,若其所有棱长之和为24,一条对角线的长度为5
,体积为2,则
111
为
abc
(A)
114112
(B)
(C) (D)
411211
..
11.一长为<
br>a
的线段夹在互相垂直的两平面间,它和这两平面所成角分别为30°和45°,由线段端点作平
面
交线的垂线,则垂足间的距离为
(A)
2a
2a
aa
(B)
(C) (D)
23
23
12.在下列的四个命题中:
①
a,b
是异面直线,则过
a,b
分别存在平面
,
,使
;
②
a,b
是异面直线,则
过
a,b
分别存在平面
,
,使
<
br>
;
③
a,b
是异面直线,若直线
c,d
与
a,b
都相交,则
c,d
也是异面直线;
④
a,b
是异
面直线,则存在平面
过
a
且与
b
垂直.
真命题的个数为
(A)1个
(B)2个 (C)3个 (D)4个
二.填空题.
(4416)
13.
A
是两条异面直线
a,b
外的一点,过
14.二面角
A
最多可作
个平面,同时与
a,b
平行.
l
内一点
P
到平面
,
和棱
l
的距离之比为
1:3:2,则这个二面角的平面角是
__________
度.
15.在北纬
60
圈上有甲乙两地,它们在纬度圈上的弧长为
为
.
16.若四面体各棱长是1或2,且该四面体不是正四面体,则其六条棱长的一组可能值是
(只
须写出一种可能值即可).
三.解答题
(12448)
17.
ABCD
是边长为1的正方形,
M,
面角
ABMNCD<
br>
(1)求证:平面
ADC
平面
AMD
;
(2)设
AM
..
2
R
(
R
为地球的半径),则
甲乙两地的球面距离
N
分别为
DA,BC
上的点,且
MNAB
,沿
MN
将正方形折成直二
x
(0x1)
,点
N<
br>与平面
ADC
间的距离为
y
,试用
x
表示
y
.
18.某人在山顶
P
处观察地面上相距
2800
m
的
A,B
两个目标,测得A在南偏西
67
,俯角为
30<
br>,同时测
得
B
在南偏东
83
,俯角为
45
,
求山高.
19.已知三棱柱
ABCA
1
B
1
C
1
的底面是边长为1的正三角形,
AA
1
B
1
AA
1
C
1
45
,顶点
A
到底面
距离相等,求此三棱柱的侧棱长及侧面积.
20.长方体
ABCDA
1
B
1
C
1
D
1
中,
AB
(1)求证:
AE
平
面
A
1
D
1
E
;
(2)求二面角
EAD
1
A
1
的正切值;
(3)求三棱椎
AC
1
D
1
E
的体积.
A
1
B
1
C
1
和侧面
B
1
C
的
AD1
,
BB
1
2
,
E
为
BB
1
的中点.
答案
一、选择题(3×12=36)
1.D 2.D 3.D 4.C 5.A 6.D 7.B
8.B 9.A
10.A
13.1
14.90或150
15.
00
11.A 12.B
二、填空题
3
R
16.1,2,2,2,2,2或1,1,2,2,2,2或1,1,1,2,2,2
三、解答题(4×4=16)
17.解:
(1)MN⊥AM,MNCD
(12)∴CD⊥AM
又CD⊥DM
∴CD⊥平面ADM
∴平面ADC⊥平面ADM
..
∵MNCD
MN
平面ADC CD
平面ADC
∴MN平面ADC
∴M、N到平面ADC的距离相等
过M作MP⊥AD
∵平面ADM⊥平面ADC
∴MP⊥平面ADC
(2)∵MN⊥DM
∴∠AMN=90
在Rt△ADM中
0
MN⊥AM
MP
x(1x)
x(1x)
22
∴
yMP
x(1x)
2x2x1
2
18.解:设PQ垂直于地面,Q为垂足
(12)∵PQ⊥平面AQB
∴∠AQB=67+83=150
∠PAQ=30
设PQ=h
在Rt△AQP中,AQ=
3h
在Rt△PQB中 QB=h
在△AQB中,由余弦定理
0
000
∠PBQ=45
0AB
2
AQ
2
QB
2
2AQQBcos15
0
0
3h
2
h
2
2h3h
h
2
4002800h4007(m)
19.解:作AO⊥平面A
1
B
1
C
1
,O为垂足
(12)∵∠AA
1
B
1
=∠AA
1
C
1
=45
∴O在∠C
1
A
1
B
1
的平分线上
连结
A
1
O并延长交B
1
C
1
于D
1
点
∵A
1
C
1
=A
1
B
1
∴A
1
A⊥B
1
C
1
∴BB
1
⊥B
1
C
1
∴四边形BB
1
C
1
C为矩形
取BC中点D,连结AD
DD
1
∵DD
1
BB
1
∴B
1
C
1
⊥DD
1
又B
1
C
1
⊥A
1
D
1
∴B
1
C
1
⊥平面A
1
D
1
DA
∴平面A
1
ADD
1
⊥平面B
1
C
1CB
过A作AN⊥DD
1
,则AN⊥平面BB
1
C
1
C
∴AN=AO
∵四边形AA
1
D
1
D为
□
∴A
1
D
1
⊥B
1
C
1
0
3
h7h
2
2800
2
2
..
∴A
1
D
1
=DD
1
∴
DD
1
3
2
AA
1
3
2
S
32363
侧
21
2
2
2
1
2
2
20.解(1):
A
1
E2AE2
(12)AA
1
=2
∴A
1
E⊥AE
又AE⊥A
1
D
1
∴AE⊥平面A
1
D
1
E
(2)取AA
1
中点F,过F作FP⊥AD
1
∵EF⊥平面AA
1
D
1
D FP⊥AD
1
∴EP⊥AD
1
∴∠FPE即为E-
AD
1
-A
1
的平面角
在Rt△AA
5
1
D
1
中,可求
PF
5
tanFPE
EF
FP
5
(3)∵EFC
1
D
1
∴EF平面AC
1
D
1
∴VA-C
1
D
1
E
=V
E
-AC
1
D
1
=V
F
-AC
1
D
1
=
V
C
1
-AFD
1
1<
br>3
S
AFD
1
C
1
D
1
=
1
3
(
1
4
12)1
=
1
6
..
立几测试004
一、选择题
1.如果a、b是异面直线,直线c与a、b都相交,那么由这三条直线中的两条所确定的平面个数是
( )
A.0 B.1 C.2 D.3
2.若平面α上有不共线的三个点到平面β的距离都相等,则平面α与平面β的位置关系是 (
)
A.平行 B.相交 C.垂直 D.以上三种情况都有可能
A.外心 B.内心 C.垂心 D.重心
4.已知a、b、c是三条直线,则下列命题正确的是 ( )
A.a∩b∩c=P
a、b、c共面
B.a∥b∥c
a、b、c共面
C.a∥b,b⊥c
a、b、c共面
D.
a
3.四
面体PABC中,若P到AB、BC、CA边的距离相等,则点P在平面ABC内的射影是△ABC的(
)
bP,bcQ,caS
(P,Q,S是不同的三点)
a,b,c共面
5.设直线m在平面α内,则平面α平行于平面β是直线m平行于平面β的( )
A.
充分不必要条件 B.必要不充分条件
C. 充要条件
D.既不充分也不必要条件
6.棱长为a的正方体ABCD-A
1
B
1C
1
D
1
中,异面直线DD
1
与BC
1
之间的距离为( )
A.a B.
2
c.
a
2
2a
D.
3a
7.若
a,b是异面直线,
a
,b
且
=l
,则 ( )
A.
l
与a、b分别相交;
B.
l
与a、b都不相交
C.
l
至少与a、b中的一条相交;
D.
l
至多与a、b中的一条相交
8.四棱柱作为平行六面体的充分不必要条件是
( )
(A)底面是矩形 (B)侧面是平行四边形
(C)一个侧面是矩形 (D)两个相邻侧面是矩形
9.如果一个棱锥被平行于底面的两个平面所
截后得到的三部分体积(自上而下)为1:8:27,则这时棱锥的高
被分成上、中、下三段之比为
( )
3
(A) 1:
(
3
21)
:
(
3
3
3
2)
(B)1:
2
:
3
3
(C)1:
11
: (D)1:1:1
23
10、一凸多面体的棱数是30,面数为12,则它的各面的多边形的内角总和为(
)
A、5400 B、6480 C、7200 D、7920
二、填空题
11.若两个平行平面之间的距离为12cm,一条直线和它们相交,且夹在这
两个平面间的线段长为24cm,则这条
直线与该平面所成角为__________________
_.
12.已知二面角α—m—β的平面角为60,点P在半平面α内,点P到半平面β的距离为h,
则点P到棱m的
距离是________________.
13.已知集合A={平行六面体}, B={正四棱柱}, C={长方体}, D={四棱柱},
E={正方体},写出这些集合之间的
连续包含关系
14.正方体的表面积为m,则正方体的对角线长为
..
0
15.将边长为a的正方形ABCD沿对角线AC折起,使得
BD=a,则三棱锥D-ABC的体积为
三、解答题
16、如图,已知四边形ABCD是空间四边形,E是AB的中点,F、G分
别是BC、CD上的点,且
CFCG1
.
(1)设平面EFG∩AD=H,AD=λAH, 求λ的值
CBCD3
A
(2)试证明四边形EFGH是梯形.
H
E
D
G
B
F
o
C
17、AB为圆O的直径,圆O在平面α内,SA⊥α,∠ABS=3
0,P在圆周上移动(异于A、B),M为A在SP上
的射影,
(Ⅰ)求证:三棱锥S—ABP的各面均是直角三角形;
(Ⅱ)求证:AM⊥平面SPB;
18.菱形ABCD的边长为a,∠ABC=60,将面ABC沿对
棱锥B-
ABD,当三棱锥B-ACD的体积最大时,求
的体积是多少?
是边长为2的正方形,GC⊥平面AC, M,N
GC=1,
求点B到平面GMN的距离。
C
B
M
D
N
G0
角线AC折起,组成三
此时的三棱锥B-
ACD
分别是AB,AD的中点,且
A
20、在正三
棱柱A
1
B
1
C
1
—ABC中,
点,F是A
1
B的中点.
(Ⅰ)求证:DF‖平面ABC;
..
AA
1
=AB=a,D是CC
1
的中
(Ⅱ)求证:AF⊥BD;
(Ⅲ)求平面A
1
BD与平面ABC所成的锐二面角的大小。
参考答案:
1、C
2、D
3、B
4、D
5、A
6、A
7、C
8、A
9、D
10、B
11、30
0
12、
23
h
3
13、E B C A D
2m
14、
2
2
3
15、 a
4
16、 =2
17、证明 (略)
..
18、a
3
8
..
立几测试005
一、 选择题(每小题只有一个正确的答案,每小题4分):
1、下列命题中,正确的是
( )
A、空间三点确定一个平面 B、空间两条垂直的直线确定一个平面
C、一条直线和一点确定一个平面 D、 空间任意的三点一定共面
2.有下列三个命题:
命题1:垂直于同一平面的两个平面互相平行
命题2:两组对边分别相等的四边形是平行四边形
命题3:一条直线与一个平面的无数条直线垂直,则此直线垂直于该平面
其中正确命题的个数是 ( )
A. 0
B. 1 C. 2 D. 3
3.在下列命题中,真命题是
( )
(A) 垂直于一个平面的斜线的直线一定垂直于它的射影
(B)
过直线外一点作该直线的垂线有且只有一条
(C) 过直线外一点作该直线的平行线有且只有一条
(D) 若
a
和
b
是异面直线,
a∥c
,则
b
和
c
也是异面直线
;
4.下列说法中正确的是
( )
A.平行于同一直线的两个平面平行 B.垂直于同一直线的两个平面平行
C.平行于同一平面的两条直线平行 D.垂直于同一直线的两条直线平行
5.已知直线a、b、c及平面α,β下列命题中正确的是 ( )
A.若m∥α, n α,则m∥n B.若m⊥n , n α, 则m
⊥α
C.若α∥β, mα, n β则m∥n D.若m⊥β,
mα,则α⊥β
6.已知棱锥被平行于底面的截面分成上、下体积相等的两部分,则截面把棱锥的侧
棱分成上、下两线段的
比为 ( )
A.2∶ 1
B.
2
∶ 1 C.1∶ (
2
-1) D.1∶
(
3
2
-1)
7.图中给出的是长方体形木料想象沿图中平面所示位置截长方体,若那么截面图形是下面四个图形中的
( )
A B C D
8.如图所示,在正方体
ABCDA
1
B
1
C
1
D
1
的侧面
AB
1
内有一
直线
BC
的距离
相等,则动点
P
所在曲线的形状为
A
1
P
A
A
BA
B
1
A
1
P
BA
B
1
A
1
P
B
B
1
A
A
D
A
1
D
1
1
B
C
1
动点
P
到直线
A
1
B
1
与
(
)
P
•
A
1
B
P
D
B
C
B
1
二、填空(每小题4分):
C
9.设M={正方体},N={直四棱柱},O={长方体},P={正四棱柱},则它们
的包含关系为_________
..
10.球的体积是
32
π,则此球的表面积是
3
11.一个三棱柱的底面是边长为a的正三角形,侧棱长为b,侧棱与底面所成的角为60°
,则这个棱柱的体积
为
12.在一个坡
面的倾斜角为60°的斜坡上,有一条与坡脚的水平线成30°角的直线,沿这条道行走到20m时人
升
高了 米(坡面的倾斜角为坡面与水平面所成的二面角的平面角)
13.
已知点A、B到平面
的距离分别为3cm、9cm,P为线段AB上一点,且AP:BP=1
:2,则P到平面
的距
离为
..
三、解答题(答题要求:请写出规范的完整的解答过程,每题12分,):
14.已知:如图,长方体AC’中,AD=AA’=4,E为AB上任意一点
(1)
求证:EC’ ⊥ A’D
(2) 若M为B’C’的中点,求直
线AB与平面DMC的距离。
15.在四棱锥P-
ABCD中,底面ABCD是正方形,侧棱PD⊥底面ABCD,PD=DC,E为PC中点.
(1)求证:PA∥平面EDB.
(2)求EB和底面ABCD成角正切值.
D
A
P
D'
A'
B'
D
B
E<
br>C'
C
A
E
C
B
..
16.如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,PA⊥底面ABC
D,且PA=AD=2a,AB=a,∠ABC=60°
(1)求证平面PDC⊥平面PAC.
(2)求异面直线PC与BD所成的角的余弦值.
17.已知:如图,直棱柱ABC-A’B’C’的各棱长都相等,D为BC中点,CE⊥C’D于E
(1) 求证:CE⊥平面ADC’
(2) 求二面角D-AC’-C的平面角的大小
参考答案
一、1.D 2.A
3.C 4.B 5.D 6.D 7.A 8.C
二、9.
MPQN
10.
16
3
ab
11.
8
2
P
A
B C
D
A'
B'
C'
A
B
E
D
C<
br>12.
53
13.5cm或1cm
三、14.(2)
8
5
5
..
15.(2)
arctan
5
5
3
16.(2)
arccos
7
17.(2)
arcsin
10
5
..
立几测试006
一、选择题(计60分)
1、条件甲:直线a、b是异面直线;条件乙:两条直线a 、b无公共点,则甲是乙的
( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
2、若球的大圆的面积扩大为原来的3倍,则它的体积扩大为原来的( )
A.3倍
3
B.27倍 C.3
3
倍
D.
3
倍
3、如果直线a∥平面
,那么直线a与平面
内的
( )
A、一条直线不相交 B、两条相交直线不相交
C、无数条直线不相交 D、任意一条直线都不相交
4、已知
P
是三角形
ABC
所在平面外的一点,且
P
到三角形三个顶点的距离相
等,那么
P
在平面
ABC
内的射
影一定是三角形
ABC的( )
A、垂心 B、外心 C 、内心 D、重心
5、侧棱长为2a的正三棱锥其底面周长为9a,则棱锥的高为 ( )
33
a
A、
a
B、
2a
C、
2
D、
27a
( )
A、24 B、32 C、18 D、16
6、已知一个凸多面体面数为8,各面多边形的内角总和为16
,则它的棱数为
7、正方形ABCD与正方形ABEF成90° 的二面角,则异面直线AC与BF所成的角为
( )
A、45° B、60° C、30°
D、90°
8、在正方体ABCD—ABCD中,BC与截面BBDD所成的角为(
)
A.
3
B.
4
C.
6
D.arctan2
9、有一个三棱锥,如果它的底面是直角三角形,那么它的三个侧面( )
A、一定都是直角三角形 B、至多只能有一个直角三角形
C、至多只能有两个直角三角形 D、可能都是直角三角形
10、已知球面上的三点
A
,
B
,
C
,且
AB6cm
,
BC
8cm
,
AC10cm
,球的半径为
13cm
,则球
心到
平面
ABC
的距离是( )
A、11
cm
B、12
cm
C
、13
cm
D、14
cm
11、方程x-6x+9x-10=0的实根个数是 (
)
..
32
A、3 B、2
C、1 D、0
12、一个透明密闭的正方体容器中,恰好盛有该容器一半容积的
水,任意转动这个正方体,则水面在容器中的形状
可以是(1)三角形(2)菱形(3)矩形(4)正方
形(5)正六边形其中正确的是 ( )
A、(1)(2)(3)(4)(5)B、(2)(3)(4)C、(2)(3)(4)(5)D、(3
)(4)
二、填空题(计16分)
13、正方形ABCD中,AB=10㎝,PA垂直于A
BCD所在的平面且PA=5㎝,则P到DC的距离为____________;
14、函数f(x)= x-6x+9x(0
16、将边长为2,锐角为60的菱形ABCD沿较短对角
线BD折成四面体ABCD,点E、F分别为AC、BD的中点,
则下列命题中正确的是______(
将正确的命题序号全填上)
① EF∥AB
②EF是异面直线AC与BD的公垂线
③当四面体ABCD的体积最大时,AC=
6
④AC垂直于截面BDE
三、解答题(74分)
0
32
17、等腰直角三
角形ABC中,∠C=90°,平面ABC外一点P在平面ABC内的射影是AB边的中点,若PC=AB=24
,
求:
(1)PC与平面ABC所成的角
(2)
P
P点到直线AC,BC的距离。(12分)
A
D
C
B
18、若正四棱锥所有棱长与底面边长均相等,
求①斜高与棱锥高之比
②相邻两个侧面所成二面角的大小。(12分)
..
19、在立体图形V-AB
C中,∠VAB=∠VAC=∠ABC=90°,①平面VAB与平面VBC有何种位置关系?请说明理
由。②若BC=BA=
1
VA=4,试求A点到平面VBC的距离(12分)
2
V
B
C
A
20、如图,直三棱柱ABC-A
1
B
1
C
1<
br>的底面ABC为等腰直角三角形,AC=1,C点到AB
1
的距离为CE=
A
CB90
,
D为AB的中点. (12分)
(1)求证:AB
1
⊥平面CED;
(2)求异面直线AB
1
与CD之间的距离;
(3)求二面角B
1
—AC—B的平面角.
21、已知实数a≠0,函数f(x)=ax(x-2)(x∈R)有极大值32。
(1)求实数a的值;
(2)求函数f(x)的单调区间。(12分)
..
2
3
,
2
C
1
A
1
B
1
E
A
C
D
B
22、如图所示,正方形的边长为3a,E、F、G、H是正方形边AB、
CD的三等分点,将正方形沿EH、FG对折成一个三棱柱
AEF-DHG求:(14分)
①异面直线EA与FD所成的角
②求二面角F-HD-G大小
③求棱锥A-DHF的体积
A E F B
D H G C
..
E F
A
H G
D
2004—2005学年第二学期第二次月考
数学答题卷
一、选择题(60分)
题
号
答
案
二、填空题
13、5
5
;
14、(0,1)和(3,5);15、1∶3; 16、②③④
三、解答题
17、(1)60 ;(2)6
14
;
18、(1)
3
∶
2
;(2)
-arccos
0
1
A
2
C
3
D
4
B
5
A
6
D
7
B
8
C
9
D
10
B
11
C
12
C
1
;
3
19、(1)垂直 ;(2)
85
;
5
1
;(3)arctan
2
;
2
2
21、(1)a=27 ;(2)
x
(-
,)和x
(2,+
)单调
第增;
3
2
x
(,2)单调递减
3
20、(1)略 ;(2)
22、(1)arccos
103
3
;(2)arctan2
3
;(3)a
204
..
立体007
一、 选择题(本大题共
12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求
的)
1、在空间中,
l
,
m
,
n
,
a
,b
表示直线,α表示平面,则下列命题正确的是( )
A、若
l
∥α,
m
⊥
l
,则
m
⊥α
B、
若
l
⊥
m
,
m
⊥
n
,则
m
∥
n
C、若
a
⊥α,
a
⊥
b
,则b
∥α
D、若
l
⊥α,
l
∥
a
,则
a
⊥α
2、在四面体ABCD中,AB=BC=CD=DA=AC
=BD,E,F分别为AB,CD的中点,则EF与AC所成角为( )
A、90°
B、60° C、45° D、30°
3、正四棱锥的一个对角面与一个侧面的面积之比为
6:2
,则侧面与底面的夹角为(
)。
(A)
(B)
12
6
(C)
4
(D)
3
4、 在斜棱柱的侧面中,矩形最多有 ( )个。
(A) 2 (B) 3 (C) 4
(D) 6
5、 四棱锥成为正棱锥的一个充分但不必要条件是( )
(A)
各侧面是正三角形 (C) 各侧面三角形的顶角为45度
(B)底面是正方形 (D)顶点到底面的射影在底面对角线的交点上
6、已知α,β是平面,m,n是直线.下列命题中不正确的是( )
.
A.若m∥n,m⊥α,则n⊥α B.若m∥α,α∩β=n,则m∥n
C.若m⊥α,m⊥β,则α∥β
D.若m⊥α,
m
7、下列命题中,正确命题的个数是( )
(1)
各个侧面都是矩形的棱柱是长方体
(2)三棱锥的表面中最多有三个直角三角形
(2)
简单多面体就是凸多面体
(4)过球面上二个不同的点只能作一个大圆
A.0个
B.1个 C.2个 D. 3个
,则α⊥β
8、已知半径为5的球的两个平行截面的周长分别为6
和8
,则两平行截
面间的距离是( ).
A.1 B.2 C.1或7
D.2或6
9、若正棱锥的底面边长与侧棱长相等.则该棱锥一定不是( )
A.六棱锥 B.五棱锥 C.四棱锥 D.三棱锥
10、地球半径为R
,在北纬30 圈上有两点A 、B ,A 点的经度为东经120 ,B 点的经度为西经60
,
则A 、B 两点的球面距离为( ).
000
A.
3
R
B.
3
12
R
C.
R
D.
R
2
23
11、空间有不共线的三点,过其中一点到另外两个点等距离的平面的个数为(
)
A、0 B、1 C、2 D无数个
..
12、在正方体ABCD-A
1
B
1
C
1
D
1
中,AD
1
与BD所成角为
1
,AC
1
与B
1
D
1
所成角为
2
,BC与平面
ABC
1
D
1
所成角
为
3
,则有(
)
D
1
C
1
A、
1
<
2
<
3
B、
1
>
2
>
3
A
1
C、
2
>
1
>
3
D、
2
>
3
>
1
..
D
C
A
B
二、填空题
13、边长为2的正方形ABCD在平面α内的射影是EFCD,
如果AB与平面α的距离为
2
,则AC与平面α所成角
的大小是
。
14、球面上有3个点,其中任意两点的球面距离等于大圆周长的
个球的半径为_____
___.
15、一个十二面体共有8个顶点,其中2个顶点处有6条棱,其它的顶点处有相同数目的棱
,则其它各顶点的
棱数是 。
1
,经过这3个点的小圆周长为4
,那么这
6
16、如图是一个正方体的展开图.在原正方体中有下列命题:
①AB与EF所在直线平行; ②AB与CD所在直线异面;
③MN与BF所在直线成60角; ④MN与CD所在直线互相垂直.
其中正确命题的序号是________________.
17、(本题12分)叙述并证明直线和平面平行的判定定理
18、(本题12分)球O的球面上有三点A ,B ,C ,已知AB=9
,BC=12 ,AC=15 ,且球半径是球心O 到平
面ABC 的距离的2倍,求球O
的表面积.
0
19、(本题12分)三棱锥V-ABC的底面是腰长为5底边长为6的等腰三角形,各个侧面都和底
面成45的
二面角,求三棱锥的高.
..
0
20、(本题12分) 在直三棱柱ABC—A
1
B
1
C
1
中,BC=A
1
C
1
,AC
1<
br>⊥A
1
B,M,N分别是A
1
B
1
,AB的中点。
(1)求证:面ABB
1
A
1
⊥面AC
1
M;
(2)求证:A
1
B⊥AM;
(3)求证:面AMC
1
∥面NB
1
C
21、(本题12分)如图,四边形ABCD中,AD∥BC,AD=AB=1,
2∠BCD=∠BAD=90。
现将四边形ABCD沿对角线BD折成直二面角。
(1)求证:平面ABC⊥平面ADC;
(2)求二面角A-BC-D的正切值的大小。
0
A
1
M
B
1
C
1
A
N
B
C
A
D
A
B
D
B
C
C
22、(本题14分)如图,已知在矩形ABCD中,AB=1,BC=a(a>0),PA⊥平面AC
,且PA=1
(1)问BC边上是否存在点Q,使得PQ⊥QD,并说明理由;
(2)若BC边上有且只有一个点Q,使得PQ⊥QD;求这时二面角Q-PD-A的大小。
P
A
D
B
Q
C
..
2005年春学期高二数学第一次月考试卷答卷纸
一、选择题
(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
题号
答案
1
D
2
C
3
D
4
A
5
A
6
B
7
A
8
C
9
A
10
D
11
D
12
C
二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分)
0
13、 30 14、 2
3
15、
4 16、 ② ④
三、解答题:
17.
已知:a
,b
,a∥b
求证:
a∥
β
a
证明:
a
∥b,直线a与b可确定一个平面β,
又
b
,
=b,
假设直线a与平面
不平行,又
直线a在平面
外,
直线a与平面
一定相交,设a
P,则Pb,
a
bP,这与已知条件a与b平行矛盾
假设直线a与平面
不平行不成立,
a∥
18、球<
br>平面
的球面上有三点 , , ,已知 , , ,且球半径是球心 到
α
P
的距离的2倍,求球 的表面积.
答案:300
19、解:过点V作底面ABC的垂线,垂足为O
∵各个侧面和底面成45的二面角
∴点O为三角形ABC的内心
设OD=
x
,则有
0
V
11
(556)x64
22
3
∴
x
=
2
3
∴三棱锥的高VO为
2
20、
证明:(1)∵三棱柱ABC—A
1
B
1<
br>C
1
是直三棱柱
∴AA
1
⊥面A
1
B
1
C
1
∴AA
1
⊥C
1
M
∵BC=A
1
C1
,M是A
1
B
1
的中点
∴C
1
M⊥A
1
B
1
A
1
A
A
1
A
1
B
1
A,AA
1
面AA<
br>1
BB
1
A
1
B
1
面A
1
ABB
1
,面ABB
1
A
1
面AC
1
M
(2)
A
A
C
D
O
B<
br>C
1
又
M
B
1
C
N
B
..
A
1
BAC
1
,C
1
M面A
1
ABB
1
,A
1
BAM
(3)<
br>
M、N分别是A
1
B
1
,AB的中点,四边形ANB1
M是平行四边形,
AM∥B
1
N,AM∥平面NB
1C,由C
1
M平面A
1
ABB
1
同理可证
C
N平面A
1
ABB
1
,C
1
M∥CN,C
1<
br>M∥平面NB
1
C
又AM
C
1
M=M,
平面AMC
1
∥NB
1
C
B
C
C
B
D
A
A
D
证明(1)
2BCD=BAD=90,BCD=4
5
又
AD平行BC,AD=AB
△BAD,△BDC为等腰直角三角形
二面角A-BD-C为直二面角,CDBD
CD平面ABD
又
AB平面ABD,CDAB,又
ABAD,
AD
<
br>CD=D,AB平面ACD,平面ABC平面ADC
(2)过点A作AE⊥BD,垂足为E,则AE⊥平面BCD,过点E作EF⊥BC,垂足
为F,连结AF,则∠AFE为二面角A-BC-D的平面角,过点D作DG⊥BC,垂足为G, ABAD1,BD2,AE
2
1
EF,tanAFE<
br>2
2
1
2
2
2
,BDDC2,BC2,
DG1,
2
22、(本题14分)如
图,已知在矩形ABCD中,AB=1,BC
=a(a>0),PA⊥平面AC,且PA=1
(1)问BC边上是否存在点Q,使得PQ⊥QD,并说明理由;
(2)若BC边上有且只有一个点Q,使得PQ⊥QD;求这时二面角Q-PD-A的大小。
解:存在点Q,使得PQ⊥QD,连结AQ,
∵PA⊥平面AC
∴欲使PQ⊥QD,只要DQ⊥AQ即可,过点Q
作QE⊥AD,垂足为E
设AE=
x
,则DE=
a
-
x
,∴1=
x
(
a<
br>-
x
)
P
aa
2
4
xax10,x
2
2
A
D
只要a
2
40,即a2
即可,而已知条件a0
在BC边上存在点Q,使PQQD
B
Q
C
..
BC边上有且只有一个点Q,使得PQQD,a2
过
点A作AGPQ,过点G作GHPD,垂足分别为G,H,连结AH
DQAQ,PA
DQ,PA
AQ=A,DQ平面PAQ
又
AG平面PAQ
,DQAG,又
AGPQ,PQ
QD=Q,
AG平面
PQD,AHG为二面角Q-PD-A的平面角
AQ=2,PA=1,PQ=3,A
G=
(2)
又
AD=2,PD=5,AH=
12
5
=
12
3
25
5
=
6
3
6
AG3030
sinAHG
3
AHGarcsin<
br>AH
25
66
5
..
立几测试008
一、选择题:(每小题3分,共30分)
1、空间两条直线
a
、
b
与直线
l
都成异面直线,
则
a
、
b
的位置关系是( )
A、平行或相交 ;
B、异面或平行;
C、异面或相交; D、平行或异面或相交
( )
A、
2、已知正方
体ABCD-A
1
B
1
C
1
D
1
的棱长为
a,则棱A
1
B
1
所在直线与面对角线BC
1
所在直线间的
距离是
2
a
a
B、a C、
2a
D、
2
2
3
、若一条直线与平面成45°角,则该平面内与此直线成30°角的直线的条数是( )
A
、0
B
、1
C
、2
D
、3
4、三棱锥的三个侧面与底面所成的角都相等,则顶点在底面上的射影一定是底面三角形的
A.内心 B.外心 C.重心 D.垂心
( )
5、如果正四棱锥的侧面积等于底面积的2倍,则侧面与底面所成的角等于( )
A.30° B.45° C.60° D.75°
6、长方体
ABCD
-
A
1
B
1
C
1
D
1
中,对角线
AC
1
与面
ABCD
所成的角为α、AC
与A
B
所成的角为β
AC
1
与
AB
所成的角为γ,则有成立 ( )
A. sin
α=
sin
β
sin
γ
B. cos
α=
sin
β
cos
γ
C. cos
γ=
cos
β
cos
α
D.
sin
α=
cos
β
sin
γ
7、三棱锥
A
—
BCD
的棱长全相等,
E
是
AD
中点,
则直线
CE
与直线
BD
所成角的余弦值为( )_
(A)
3
33
1
3
(B)
(C) (D)
62
6
2
8、若四棱锥P—ABCD的底面
是边长为
a
的正方形,侧棱PA=
a
,PB=PD=
2a
,
则在它的五个
面中,互相垂直的面共有 ( )
A.3对 B.4对
C.5对 D.6对
9、 长方体一个顶点上三条棱的长分别为3, 4, 5,
且它的八个顶点都在同一
个球面上,这个球的表面积是
( )
(A) 202 (B)252
(C) 50D) 200
10、如图,正方体<
br>ABCD
-
A
1
B
1
C
1
D
1
的侧面
AB
1
内有一动点
P
到直线
A
1
B
1
与直线
BC
的距离相等。则动点
P
的
轨迹大致为 ( )
A
D
B
C
B
C
D
A
..
P
。
A
、
B
、
C
、
D
、
二、填空题:(每小题4分,共20分)
11、三棱锥V-ABC的三条侧棱两两为30
0
角,在VA上取两点M、N,VM=
6,VN=8,用线绳由
自M向N环绕一周,线绳的最短距离是
12、在正四棱锥
P—ABCD
中,若侧面与底面所成二面角的大小为60°,
则异面直线
PA
与
BC
所成 角的正切值为
;
13、在120°的二面角内和二面角的棱距离为20cm的一
点,到二面角的两个面的距离相等,则这个距离等于
_
14、<
br>已知两异面直线a、b所成的角为
,直线L分别与a、b所成的角为
,则的
取值范围是 .
3
A
三、解答题:(每题10分,共50
16、(10分)
已知正
三棱锥
SABC
的高
SOh
,
中点
O
平行于底面的截面
A
B
C
的面积
分)
斜高
SMl
,求经过
SO
的
17、(10分)
有三个球,一球切于正方体的
各棱,一球过正方体的各项点,求这三个球的体积之比.
C
各面,一球的切于正方体的
18、如图,已知直棱柱
ABCA
1
B
1
C
1
中,
ACB90
,
B
M
A
BAC30
,
BC1
,
AA
1
6
,
M
是
CC
1
的中点。
求证:
AB
1
A
1
M
B
1
C
1
A
1
19、(10分)正三棱锥V-ABC的底面边长是a, 侧面与底面成60°的二面角。
求(1)棱锥的侧棱长 (2)侧棱与底面所成的角的
正切值。
..
20. (本小题满分10分) 如图,在矩形
ABCD
中,
AB33
,
BC=3
,沿
对角线
BD
将
BCD
折起,使点
C
移到
P
点,且
P
在平
面
ABD
上的射影
O
恰好在AB
上。
(1)求证:
PB
面
PAD
;
(2)求点
A
到平面
PBD
的距离;
(3)求直线
AB
与平面
PBD
的成角的大小
..
B
A
C
D
P(C)
B
O
A
D
参考答案
一、选择题答案:
1 2 3
D
A A
二 填空题答案:
4
A
5
C
6
C
7
A
8
C
9
C
10
C
11、 10 12、 2 13、
103
10
14、.
,
15、
5
62
三、解答题:(每题10分,共50分)
16解:连结
OM,OA
,在
RtSOM
中,
OMl<
br>2
h
2
.
∵棱锥
SABC
是正三棱锥,∴O
是
ABC
中心,
∴
AB2AM2OMtan6023l
2
h
2
,
S
ABC
3
AB
2
33(l
2h
2
)
,
4
S
A
B
C
h
2
1
由棱锥截面性质得:
<
br>2
,
S
ABC
h4
∴ S
A
B
C
33
2
(lh
2
)
4
17、解
分析:本例涉及四个几何体,看似繁杂光绪,但三个球都与正 方
体有
关,故以正方体为主线,分析三个球分别与正方体的关系,得到
用正方体棱长表示球半径的关系式.
解:设正方体棱长为,则由图2可知,与正方体各面相切的球半径
;与各棱相切的球半径;
过各项点的球半径为
所以,三个球的体积之比
18、(10分)解:
【法一】
ACB90
B
1
C
1
AC
11
,又三棱柱
ABCA
1
B
1
C
1
是直三
棱柱,
所以
B
1
C
1
面
A
1
C
,连结
A
1
C
,则
AC
1
是<
br>AB
1
在面
A
1
C
上的射影
..
在四边形
AAC
11
C
中,
AA
1
AC
11
2
,且
AAC
,
ACM
1111
A
1
C
1
C
1
M2
AAC
11
AC
11
M
,
AC
1
A
1
M
AB
1
A
1
M
【法二】以
C
1
B
1
为
x
轴,
C
1
A
1为
y
轴,
C
1
C
为
z
轴建立空间直角
坐标系
由
BC1
,
AA
1
6
,
A
CB90
,
BAC30
,
易得
A
1
(
0,3,0)
,
A(0,3,6)
,
M(0,0,
6
),
B
1
(1,0,0)
2
6
)
<
br>2
AB
1
(1,3,6)
,
A
1
M
(0,3,
AB
1
A
1
M03(6)
6<
br>0
AB
1
AM
所以
AB
1
A
1
M
1
2
19、
(10分)解:(1)过V点作V0⊥面ABC于点0,VE⊥AB于点E
∵三棱锥V—ABC是正三棱锥 ∴O为△ABC的中心
则OA=
233
133
aa
,OE=
aa
323
326
又∵侧面与底面成60°角 ∴∠VEO=60°
则在Rt△VEO中;V0=OE·tan60°=
3a
a3
62
在Rt△VAO中,VA=
VOAO
22
aa7a
2
4312
22
21a
6
即侧棱长为
20、解:(1)
21
a
6
P
在平面
ABD
上的射影
O
在
AB
上,
PO
面
ABD
。
故斜线
BP
在平面
ABD
上的射影为
AB
。 又<
br>DAAB
,
DABP
,又
BCCD
,
BP
PD
ADPDD
BP
面
PAD
<
br>(2)过
A
作
AEPD
,交
PD
于
E。
BP
面
PAD
,
BPAE
,
AE
面
BPD
故
AE
的长就是点
A
到平面
BPD
的距离
ADAB
,
DABC
AD
面
ABP
ADAP
在RtABP
中,
APAB
2
BP
2
32
; 在
RtBPD
中,
PDCD33
在
R
tPAD
中,由面积关系,得
AE
(3)连结
BE
,
..
APAD323
6
PD
33
AE面
BPD
,
BE
是
AB
在平面
BPD
的射影
ABE
为直线
AB
与平面
BPD所成的角
在
RtAEB
中,
sinABE
AE2
2
,
ABEarcsin
AB3
3
..
立几测试009
一、选择题(本大题共12小题,每道小题5分,满分60分)
1.直线
a、b、c
交于一点,经过这三条直线的平面(
A.有0个
B.有1个
C.有无数个 D.可以有0个,也可以有1个
2.直线
l
1
、 l
2
互相平行的一个充分条件是( )
A.
l
1
、 l
2
都平行于同一平面 B.
l
1
、 l
2
与同一平面所成的角相等
C.
l
1
平行于
l
2
所在的平面 D.
l
1
、 l
2
都垂直于同一平面
3.如果一个角的两边与另一个角的两边分别垂直,则这两个角( )
A.相等
B.相等或互补 C.互补 D.无确定关系
4.已知等边三角形
AB
C
的边长为1,沿
BC
边上的高将它折成直二面角后,点( )
A
到直线
BC
的距离是
A.1
B.
1423
C. D.
422
是异面线段
A
1
D
和5.如右图,正方体
ABCDA
1
B<
br>1
C
1
D
1
中,
E、F
AC
的中点
,则
EF
和
BD
1
的关系是
A.相交不垂直
B.相交垂直
C.平行直线 D.异面直线
6.已知平面
∥平面
,它们之间的距离为
2
,
与直线
a
的距离为
2
的直线有( )
A.一条 B.两条
C.无数条 D.不存在
直线
a
,则在
内
7.在一个倒置的正三棱锥容器内,放入一个钢球,钢球恰与棱锥的四个面都接触上,经过棱锥的
一
条侧棱和高作截面,正确的截面图形是( )
8.给出下列命
题:①平行于三角形两边的平面平行于三角形的第三边;②垂直于三角形两边的直线垂直于
三角形的第三
边;③与三角形各顶点距离相等的平面平行于三角形所在平面;④钝角三角形在一个平面内的射
影可以是
锐角三角形.其中假命题的个数是( )
..
A.一个
B.两个 C.三个 D.四个
9.如果直线
l、m
与平面
、
、
满足:
l
,l
,m
,m
,那么
( )
A.
且lm
B.
且m
C.
m
且lm
D.
且
10.如图
在正方形ABCD—A
1
B
1
C
1
D
1
中
,M是棱DD
1
中点,P为棱A
1
B
1
上任意一点,则直线
OP与直线AM
A.
的中点,O为底面ABCD的
所成的角的大小为( )
4
B.
C.
32
D.与P点位置有关
11.在三棱锥P—ABC中,D、E、F分别是PA、
DP= 1∶3, BE∶EP =
1∶2,CF = FP,则三棱
ABC的体积比是( )
A.1∶3 B.1∶4
C.1∶5 D.1∶6
PB、PC上的三个点,
AD∶
锥P—DEF与三棱锥P—
12.已知E是正方体
AC
1
的棱
BC
的中点,则二面角
D
1
B
1
EC<
br>1
的正切值是( )
A.
5
B.
53
C.
3
D.
22
2
二、填空题(本大题共4小题,每道4分,满分16分)
13.长方体全面积为24cm,各棱长总和为24cm,则其对角线长为 cm. 14.以正方体ABCD—A
1
B
1
C
1
D
1
的8个顶点中4个为顶点,且4个面均为直角三角形的四面体是
(只要写出一个四面体即可).
15.已知球的表面积为20π,球面上有A、B、C三点,
如果AB=AC=2,BC=2
3
,则球心到平面ABC的距离
为_________
_____.
16.如图为正三棱柱的平面展开图,该正三棱柱的各侧面都是正方形,对这个正三棱柱有如下判断:
①
AB
1
BC
1
;
②
AC
1
与BC是异面直线;
③
AB
1
与BC所成的角的余弦为
2
;
4
_______. ④
BC
1
与
A
1
C
垂直.其中正确的判断是
三、解答题(本大题共6小题,满分74分)
..
17.(本小题满分12分)如图,直升飞机上一点
P
在地面
上的射影是
A
,以
P
看地面
内一物体
B
(不同于
A
),视线
PB
垂直于飞机玻璃窗所在平面
,试证:
① 平面
与平面
必相交;
②
若
l
,则
lAB
.
18. (本小题满分12分)如图,在正方体
ABCDA
1
B
1
C
1
D
1
中,
E、F
分别是
BB
1
、
CD
的中点.
①
证明:
ADD
1
F
;
②
求直线
AE
与
D
1
F
所成的角;
③
证明:平面
AED
平面
A
1
FD
1
.
19.(本小题满分12分)如图,PA⊥矩形ABCD所在平面,PA = AD =
a
,M、N分别是线段AB、PC的中点.
① 求证:MN 平面PDA;
② 求直线AB到平面PDC的距离.
20.(本小题满分12分)已知正三棱锥A-BCD,∠BAC=20°,侧棱AB =
AC = AD = 2,点E、F分别在
AC、AD上,求△BEF周长的最小值,并求此时直线CD
与平面BEF所成的角.
21.(本小题满分12分)如图:在正三棱柱
截面
A
1
EC侧面AC<
br>1
.
P
N
D
C
A
M
B
ABCA
1
B
1
C
1
中,
EBB
1
,
..
①
求证:
BEEB
1
;
② 若
AA
1
A
1
B
1
,求平面
A
1
EC
与平面
A1
B
1
C
1
所成锐二面角的度数.
22.(本小题满分14分)如图, 已知直三棱柱ABC—A
1
B
1
C
1
的侧棱长为2,底面△ABC是等腰直角三角形,
且
∠ACB = 90°,AC = 2, D是AA
1
的中点.
①
求异面直线AB和C
1
D所成的角 (用反三角函数表示);
②
若E为AB上一点, 试确定点E在AB上的位置, 使得A
1
E⊥C
1
D;
③ 在②成立的条件下, 求点D到平面B
1
C
1
E的距离.
武汉外国语学校2004——2005学年度下学期期中考试
高二数学参考答案
一、选择题:
1.D 2.D 3.D 4.B
5.D 6.C
7.B 8.A 9.A
10.C 11.B 12.B
二、填空题:
13.
23
14.
四面体
A
1
ABC
(答案不唯一) 15.1 16.②③
三、解答题:
17.解:①(反证法)假设平面
与平面
不相交,则有
………(2分)
∵
PA
∴
PA
,又
PB
,故
PA与PB
重合,即
A、B
重合,这与已知
A、B
不重合矛盾,
∴假设不成立,即平面α与平面β相交 …………(6分)
..
②
∵
PA
,
l
理可知:
l
∴
PAl
,同理
PBl
,而直线PB
在平面
内的射影为直线
AB
,由三垂线定
AB
……………………………………(12分)
18.解:① ∵
ABCDA<
br>1
B
1
C
1
D
1
是正方体,∴
A
D
面
DC
1
.又
D
1
F
面
D
C
1
,∴
ADD
1
F
.……………………………………… (4分)
②
取
AB
中点
G
,连结
A
1
G
、
F
G
.易证
GFD
1
A
1
是平行四边形.∴
A
1
GD
1
F
.
设
A
1
G
与<
br>AE
交于点
H
,
AHA
1
(或其补角)是
AE
与
D
1
F
所成的角.……(6分)
∵
E
是
BB
1
的中点, ∴ Rt△
A
1
A
G
≌Rt△
ABE
,
GA
1
AGAH
,
∴
AHA
1
90°,即
AE
与
D<
br>1
F
所成的角为90°.……………………(8分)
③ 由①知
AD
D
1
F
,由②得
AED
1
F
,∵
AD
AEA
,∴
D
1
F
面
AED
.
∵
D
1
F
面
A
1
FD
1
,∴
面
AED
面
A
1
FD
1
. ……………………
(12分)
19.解:①取PD的中点E,连结AE、EN
……………………………………(1分)
易知ENDC,且
EN
111
D
C
,又∵AMDC且
AMABDC
,∴AMDC且AM=DC,所以四边形AMN
E
222
是平行四边形 …………………………………(4分)
∴MNAE,而AE
平面PDA,MN
平面PDA,∴MN平面PDA………(6分)
②由ABCD知AB平面PDC,故直线AB到平面PDC的距离等于点A到平面PDC的距
离
………………………………………………………………………………(7分)
∵PA = AD,E是
PD的中点,∴AE⊥PD,∵PA⊥矩形ABCD所在平面,∴CD⊥平面PDA,而AE
平面PDA,∴CD
⊥AE,又PD
CD=D,∴AE⊥平面PDC,故AE的长即
为点A到平面PDC的距离 ……………………………………
(10分)
∵PA ⊥
AD,PA = AD=a,且E是PD的中点,∴
AE
2
a
,即直线AB
到平面PDC的距离为
2
2
a
………………………………………………………
…(12分)
2
20.解:将侧面沿着棱AB剪开,展成平面(如图)……………
………
此时点B被一分为二,若使三角形周长最小连接BB′,BB′与
(2分)
..
AC、AD的交点就是所求E、F ……………………(4分)
∵∠BAC =∠BAD =∠DAC = 20°
∴△ABB′为等边三角形,所以周长最小值为2 …………(7分)
∵∠ABE
=∠AB′F = 60°,∠BAE =∠B′AF = 20°
∴∠AEF
=∠AFE,∴AE = AF ……………………………(9分)
又AC=AD,∴CD∥EF ,
又
EF面BEF
,
CD面BEF
∴CD∥面BEF,∴直线CD与平面BEF所成的角为0°…………………(12分)
21.解:① 在截面
A
1
EC
内,过E作
EGA
1
C
,G是垂足
∵面
A
1
EC侧面AC
1<
br>,∴EG⊥侧面
A
1
C
………………………………(1分)
取AC的中点F,连结BF,FG,由AB=BC,得BF⊥AC
∵
面ABC侧面
A
1
C
,∴BF⊥侧面
AC
1
,得BF∥EG
…………………(3分)
BF、EG确定一个平面,交侧面
AC
1
于FG
∵
BE侧面A
1
C
,
∴BE∥FG,四边形BEGF是平行四边形,∴BE = FG ………………………(5分) ∵
BEAA
1
,∴
FGAA
1
,
AA
1
C~FGC
;∵
AFFC
,
∴
FG
1
11
AA
1
BB
1
,即
BEBB
1
,故
BEBB
1
…………………(6分)
222
② 分别延长
CE、
C
1
B
1
交于点D,连结
A
1
D<
br>
∵
EB
1
CC
1
,
EB
1
111
BB
1
CC
1
∴
DB<
br>1
DC
1
B
1
C
1
,又
A
1
B
1
B
1
C
1
,
222
∴
DA
1
C
1
90
,即
DA
1
A
1
C
1
…………………………………………(8分)
∵
CC
1
面A
1<
br>C
1
B
1
,即
A
1
C
1
是
A
1
C
在平面
A
1
C
1
D
上的射影,根据三垂线定理,得
DA
1
A
1
C
∴
CA
1
C
1
是二面角的平面角
………………………………(10分)
∵
CC
1
AA
1
A
1
B
1
A
1
C
1
A
1
C
1
C90
∴
CA
1
C
1
45
,
即所求二面角为45° ……………………………… (12分)
22.解:①
取CC
1
的中点F, 连接AF, BF, 则AF∥C
1
D.
∠BAF(或其补角)为异面直线AB与C
1
D所成的角……(2分)∵△
角三角形,
AC=2, ∴AB=2
2
.又∵CC
1
=2,
∴AF=BF=
5
.
ABC为等腰直
∵
..
cosBAF
分)
2
5
10
10
10
,
∴即异面直线AB与C
1
D所成的角为
arc
cos.
……(5
,
∴
BAFarccos
5
5
5
② 过C
1
作C
1
M⊥A
1
B
1
, 垂足为M, 则M为A
1
B
1
的中点,且C
1
M⊥平面AA
1
B
1
B.
连接DM.
∴DM即为C
1
D在平面AA
1
B
1
B上的射影.
…………………………(7分)
要使得A
1
E⊥C
1
D,
由三垂线定理知, 只要A
1
E⊥DM. …………………………(8分)
∵AA
1
=2, AB=2
2
, 由计算知, E为AB的中点.
……………………………(10分)
③ 连接DE, DB
1
.
在三棱锥
DB
1
C
1
E
中,
点C
1
到平面DB
1
E的距离为
2
,
B
1
E=
6
, DE=
3
,
又B
1
E⊥DE, ∴△DB
1
E的面积为
3
2.
∴三棱锥C
1
—DB
1
E的体积为
2
1.
……………………………………………………………………(12分)
设点D到平面
B
1
C
1
E
的距离为d,
在△
B
1
C
1
E
中, B
1
C
1
= 2, B
1
E =C
1
E=
6
,
∴△B
1
C
1
E的面积为
5
.
由
35
1
, 即点D到平面
B
1
C
1
E<
br>的距离为
d51,
得
d
5
3
35
.
……………………………………………………………………………(14分)
5
..
立几测试010
二、
选择题
<
br>1.若点Q在直线b上,b在平面
内,则Q、b、
之间的关系可记
作 ( )
A.
Qb
B.
Qb
C.
Qb
D.
Qb
2.已知A、B是两不重合的点,则以下四个推理中,错误的一个推理是 ( )
A
.
Al,A
;Bl,B
l
<
br>B.
A
,A
;B
,B
AB
C.
l
,AlA
D.A、B、C<
br>
,
A、B、C
,且A、B、C三点不共线<
br>
与
重合
3.设A、B、C三点不共线,直
线
mAB
,但
m
与
BC
不垂直,则
m
与
AC
一定 ( )
A.不垂直 B.不平行 C.不异面 D .垂直
4.对
于直线
m,n
和平面
,
,则
的一个充分条件是 ( )
A.
mn,m
,n
B.
mn,
m,n
C.
mn,n
,m
D.
mn,m
,n
5.若一个二面角的两个半平面分别垂直于另一个二面角的两个半平面,则这两个二面角的大小关系是
( )
A.相等 B.互补 C.相等或互补
D.不能确定
6.长方体的表面积为
22cm
,所有棱的总长度为
24cm
,则长方体的对角线的长度是 ( )
A.
14cm
B.
11cm
C.
12cm
D.
13cm
7.设地球半径为R,在北纬30°的纬度圈上有A、B两地,它们的
经度差为120,则这两地间的纬度线长等于
( )
A.
3
R
B.
2
R
C.
0
2
3
R
D.
R
3
8.若三棱锥的顶点在底面内的射影是底面三角形的内心,则下列命题错误的是 (
)
..
A.各侧面与底面所成的二面角相等 B.顶点到底面各边距离相等
C.这个棱锥是正三棱锥 D.顶点在底面的射影到各侧面的距离相等
9.正二十面体的面是正三角形,且每一个顶点为其一端都有五条棱,则其顶点数V和棱数E应是 (
)
A.V=30,E=12 B.V=12,E=30 C.V=32,E=10
D.V=10,E=32
10.在正方形
SG
1
G
2
G<
br>3
中,
E
、
F
分别是
G
1
G
2
及
G
2
G
3
的中点,
D
是
E
F
的中点,现沿
SE
、
SF
及
EF
把
这个
正方形折成一个四面体,使
G
1
、
G
2
、
G
3
三点重合记为
G
,则必有( )
A.
SG
平面
EFG
B.
SD
平面
EFG
..
C.
GF
平面
SEF
D.
GD
平面
SEF
11.异面直线a,b所成角为80º,过
空间一点作与直线a,b所成角都为θ的直线只可以作2条,则θ的取值范围
为 ( )
A. 80º<θ<100º B. 40º<θ<50º C.40º<θ≤50º
D.50º<θ<90º
12.设a,b,c表示直线,
M
表示平面,给出下列命题
:①若
a
M
,
b
M
,则
a
b
;
②若
bM
,
a
b
,则<
br>a
M
;③若
ac
,
bc
,则
a
b
;④若
aM
,
bM
,
则
a
b
.其中错误命题的个数为 ( )
A.0 B.1 C.2
D.3
13.有一高度为
100
米的山坡,坡面与坡脚水平面成
60角,山坡上的一条直道与坡脚的水平线成
30
角,一
人在山脚处沿该直道上山至
山顶,则此人行走了 ( )
A.
253
米 B.
100
米 C.
40033
米
D.
25
米
14. 已知二面角
l
的平
面角为
,
PA
于
A
,
PB
于
B
,
PA5,PB4
,设
A
、
B
到二
面角棱
l
的距离分别为
x
、
y
,当
变化时,点
(x,y)
的轨迹是下列图中的( )
A B
C D
15.已知等边三角形
ABC
的边长为1
,沿
BC
边上的高将它折成直二面角后,点( )
A
到直线
BC
的距离是
A.1
B.
142
3
C. D.
2
4216.如右图,正方体
ABCDA
1
B
1
C
1
D
1
中,
E、F
是异面线段
A
1
D
和<
br>AC
的中点,则
EF
和
BD
1
的关系是
(
)
A.相交不垂直 B.相交垂直
C.平行直线
D.异面直线
17.在一个倒置的正三棱锥容器内,放入一个钢球,钢球恰与棱
锥的四个面都接触上,经过棱锥的一条侧
棱和高作截面,正确的截面图形是( )
..
18.给出下列命题:①平行于三角形两边的平面平行于三角形
的第三边;②垂直于三角形两边的直线垂直于三
角形的第三边;③与三角形各顶点距离相等的平面平行于
三角形所在平面;④钝角三角形在一个平面内的射影
可以是锐角三角形.其中假命题的个数是(
)
A.一个 B.两个 C.三个 D.四个 19.如果直线
l、m
与平面
、
、
满足:
l
,l
,m
<
br>,m
,那么( )
A.
且lm
B.
且m
C.
m
且lm
D.
且
20.如图
在正方形ABCD—A
1
B
1
C
1
D
1
中
,M是棱DD
1
的中点,O为底面ABCD的中点,P为棱A
1
B
1
上任意一点,
则直线OP与直线AM所成的角的大小为( )
4
C.
2
A.
B.
3
D.与P点位置有关
21.在三棱锥
P—ABC
中,
D、E、F
分别是
PA、PB、PC
上的三个点,
则三棱锥
P—DEF
与三棱
AD∶DP= 1∶3, BE∶EP =
1∶2,CF = FP,
锥
P—ABC
的体积比是( )
A.
1∶3
B.
1∶4
C.
1∶5
D.
1∶6
22.已知E是正方体
AC
1
的棱
B
C
的中点,则二面角
D
1
B
1
EC
1
的正切值是( )
A.
5
B.
53
C.
3
D.
22
23.一平面截一球得到直径是6cm的圆面,球心到这个平面的距离是4cm,则该球的
体积是
( )
A
.
100π208π500π
4163π
3
cm
3
B.
cm
3
C.
cm
3
D.
cm
333
3
24.正三棱锥的底面边长为2,侧面均为直角三角形,则此三棱锥的体积为
( )
A.
22
B.
2
C.
2
D.
42
33
3
25.设m
,n是两条不同的直线,
,
,
是三个不同的平面,给
出下列四个命题:
① 若m⊥
,n∥
,则m⊥n;
② 若
∥
,
∥
,m⊥<
br>
,则m⊥
;
..
③
若m∥
,n∥
,则m∥n;
④ 若
⊥
,
⊥
,则
∥
。
其中正确命题的序号是 ( )
(A)①和② (B)②和③
(C)③和④ (D)①和④
26.如图,在正方体ABCD-A
1
B
1
C
1
D
1
中,P是侧面BB
1
C
1
C内一动点,
若P到直线BC与直线C
1
D
1
的距离相
等,则动点P的轨迹所在的曲
线是 ( )
(A) 直线
(B) 圆
(C) 双曲线
(D) 抛物线
27.下面是关于四棱柱的四个命题:
①若有两个侧面垂直于底面,则该四棱柱为直四棱柱;
②若两个过相对侧棱的截面都垂直于底面,则该四棱柱为直四棱
柱;
③若四个侧面两两全等,则该四棱柱为直四棱柱;
④若四棱柱的四条对角线两两全等,则该四棱柱为直四棱柱。
其中真命题的编号是
(写出所有真命题的编号)。
28.已知球O的半径为1,A、B、C三点都在球面上,且每两点间的球面距离均为
距离为(
)
A B
1
3
2
36
C D
3
33
D
1
E
1
F
E
F
1
B
1
C
C
1
,则球心O到平面ABC的
2
29.如图,在长方体
ABCDA
1
B
1
C
1
D
1
中,
AB6,AD4,AA<
br>1
3
,分别过BC、
A
1
D
1
的两个平行截面将长方体分成三部分,其体积
分别记为
V
1
V<
br>AEA
1
DFD
1
,
V
3
V
B
1
E
1
BC
1
F
1
C
。
A
1
D
A
B
若
V
1
:
V
2
:V
3
1:4:1
,则截面
A
1
E
FD
1
的面积为 ( )
(A)
410
(B)
83
(C)
413
(D)
16
30.将正方体的纸盒展开(如右图), 直线AB,
CD在原
( )
A 平行 B 垂直
C 相交且成60°的角 D 异面且成60°的角
二、填空题
31.长方体全面积为
24
cm,各棱长总和为
24
cm,则
2<
br>C
D
来正方体中的位置关系是
A
B
其对角线长为 cm.
32.以正方体
ABCD—A
1
B
1
C
1
D
1
的
8
个顶点中
4
个为顶点,且
4
个面均为直角三角形的四面体是
(只要写出一个四面体即可).
..
33.已知球的表面积为20π
,球面上有
A、B、C
三点,如果
AB=AC=2,BC=23
,则球心到平面
ABC
的距
离为________.
34.如图为正三棱柱的平面展开图,该正三棱柱的各侧面都是正方形,对这个正三棱柱有如下判断:
①
AB
1
BC
1
;
②
AC
1
与BC是异面直线;
③
AB
1
与BC所成的角的余弦为
④
BC
1
与
A
1
C垂直.
其中正确的判断是_________.
2
;
4
3
5.长方体的全面积为
11
,所有棱长之和为
24
,则这个长方形对角线长为
______。
36.已知
PA
为平面
的一条斜线,
A
C
在平面
内,
P
到
的距离为
1
,
PA2
,则
PAC
的取值范围
用区间表示为_______
_______________。
37.已知异面直线
a
、
b
的
公垂线段
AB
长为
37
,点
A
、
M
在直线
a
上,
AM6
,若直线
a
、
b
所成的<
br>角为
60
,则点
M
到直线
b
的距离=______
__。
38.在四面体
ABCD
中,平面
CBD
平面<
br>ABD
,
DA
平面
ABC
,给出下列结论:
①
ABBD
; ②
ABBC
;
③平面
ABC
平面
ABD
; ④平面
CBD
平面
ACD
.其中正确结论的序
号为______________。
39.棱长为a
正方体ABCD—A
1
B
1
C
1
D
1
中,
异面直线AC、A
1
B
1
的距离是
40.用平面α截半径为R的球,如果球心到平面α的距离为
___。
R
,那么截得小圆的面积与球的表面积的比值为_
2
三、解答题:
41. 在正三棱锥
PABC
中,
AB6,PA
5
。(1)求此三棱锥的体积
V
;(2)求二面角
PABC
的
正弦值。
42.
如图,二面角
l
的平面角为
120
,
AC
,BD
,ACl,BDl,ACBD3
,CD4
。
(1)求
AB
的长;(2)求直线
AB
与
CD
所成的角。
A
l
..
D
C
B
43. 在正方体
ABCDA
1
B
1
C
1
D
1
中,(1)求证:平面
A
1
BD平面
ACC
1
A
1
;(2)求直线
A
1
B
与平面
ACC
1
A
1
D
1
A
1
B
1
所成的角。
C
1
D
A
B
C
44. 在四棱锥
PABCD
中,
ABCD
为矩形,
PA
平面
ABCD
,
M
、
N
分别为
AB
、
PC
的中点。(1)求证:MN
平面
PAD
;(2)当二面角
PCDA
的大
小为多少时,就有
MN
平面
PCD
成立,证明你的结论。
P
N
D
A
M
B
C
45. 已知正方体ABCD—
A
1
B
1
C
1D
1
中,E为棱CC
1
上的
(1)求证:
A
1
E
⊥
BD
;
(2)求平面A
1
BD与平面A1
B
1
C
1
D
1
所成二面角的余弦值; (3)当E恰为棱CC
1
的中点时,求证:平面
A
1
BD
⊥平面
46. 如图,
已知四棱锥P-ABCD的底面是直角梯形,
ABC=
BCD=90,A
B=BC=PB=PC=2CD,侧面PBC
底面
0
点.
D1
A
1
B
1
E
D
C
AB
C<
br>1
EBD
;
ABCD.(1)求斜线PB与平面ABCD所成角大小.
(2)PA与BD是否相互垂直,请证明你的结论. (3)求二面角P-BD-C的大小.
(4)求证:平面PAD
平面PAB.
P
..
DC
A
B
47. 如图,在正方体
ABCDA
1
B
1
C
1
D
1
中,
E、F分别是
BB
1
、
CD
的中点.
①
证明:
ADD
1
F
; ②
求直线
AE
与
D
1
F
所成的角;
③
证明:平面
AED
平面
A
1
FD
1
.
48.(本小题满分12分)如图,
PA
⊥矩形
ABCD
所在平面,
PA = AD =
a
,
M、
N
分别是线段
AB、PC
的中点.
① 求证:
MN
平面
PDA
;
②
求直线
AB
到平面
PDC
的距离.
P
N
D
C
A
M
B
49.(本小题满分14分)如图, 已知直三棱柱
A
BC—A
1
B
1
C
1
的侧棱长为
2
,底面
△
ABC
是等腰直角三角形, 且
∠ACB
=
90°
,
AC
=
2
,
D
是
AA
1
的中点.
①
求异面直线
AB
和
C
1
D
所成的角
(用反三角函数表示);
② 若
E
为
AB
上一点,
试确定点
E
在
AB
上的位置,
使得
A
1
E⊥C
1
D
;
③ 在②成立的条件下,
求点
D
到平面
B
1
C
1
E
的距离.
..
50. 如图,在四棱锥P—ABCD中,PD⊥底
面ABCD,底面ABCD为正方形,PD=DC,E、F分别是AB、PB的中点.
(Ⅰ)求证:EF⊥CD;
(Ⅱ)在平面PAD内求一点G,使GF⊥平面PCB,并证明你的结论;
(Ⅲ)求DB与平面DEF所成角的大小.
51. 如图,在长方体
ABCDA
1
B
1
C
1
D
1
中,
ABAD
点
G
为
CC
1
上的点,且
CG
1
AA
1
,
2
A
1
D
1
B
1
1
CC
1
。
4
C
1
(1
)求证:
CD
1
平面
ADG
;
(2)求二面角
CAGD
的大小(结果用反余弦表示)。
52.在直角梯形
P
1
DCB
中,
P
1
D
CB
,
CD
P
1
D
且
P
1
D
= 6,
BC
= 3,
DC
=
6
,
A
是
P
1
D
的中点,沿
AB
把平面
P
1AB
折起到平面
PAB
的位置,使二面角
P
-
CD-
B
成45°角,设
E
、
F
分别是线段
AB<
br>、
PD
的中点.
(1)求证:
AF
平面
PEC
;
(2)求平面
PEC
和平面
PAD
所成的二面角的大小;
(3)求点
D
到平面
PEC
的距离.
..
A
D
B
C
P
1
A
D
P
B
F
C
A
E
B
C
D
53.已知在正方体
ABCD
—
A
1
B
1
C
1
D
1
中,
E
、
F
分别是
D
1
D
、
BD
的中点,
G
在棱
CD
上,且
CG
=
CD
.(1)求证:
1
4
EF⊥
B
1
C
;
(2)求
EF
与
C
1
G
所成角的余弦值;
(3)求二面角
F
—
EG
—
C
1
的大小(用反三
角函数表示).
54.在正方体<
br>ABCDA
1
B
1
C
1
D
1
中,
棱长
AA
1
2
(。Ⅰ)E为棱
CC
1
的中
点,求证:
B
1
D
1
AE
;(Ⅱ)求二面角C-AE-
B的平面角的正切值;(III)求点
D
1
到平面EAB的距离。
55.
如图,已知四棱锥P——ABCD中,底面ABCD为正方形,侧面PDC
为正三角形,且平面PDC⊥底面ABCD,E为PC的中点.
(1)求证:PA平面EDB;
(2)求证:平面EDB⊥平面PBC;
(3)求二面角D—PB—C的大小.
56.如图,四棱锥P—ABCD
中,
PB
⊥底面
ABCD
,
CD
⊥
PD
.底面
ABCD
为直角梯形,
AD
∥
BC<
br>,
AB
⊥
BC
,
AB=AD=PB
=3.
点
E
在棱
PA
上,且
PE
=2
EA
.
..
(1)
求异面直线
PA
与
CD
所成的角;
(2)
求证:
PC
∥平面
EBD
;
(3)
求二面角
A—BE—D
的大小(用反三角函数表示).
57.如图,四棱锥PABCD
的底面为菱形且∠
ABC
=120°,
PA
⊥底面
ABCD
,
AB
=1,
PA
=
3
,
E
为
PC
的中点.(Ⅰ)
求直线
DE
与平面
PA
C
所成角的大小;
(Ⅱ)求二面角
EADC
平面角的正切值;
(Ⅲ)在线段
PC
上是否存在一点
M
,使
PC
⊥平面MBD
成立.如果存在,求出
MC
的长;如果不存在,请说明理
由.
P
E
D
A B
C
58.在棱长为4的正方体ABCD-A
1B
1
C
1
D
1
中,O是正方形A
1
B
1
C
1
D
1
的中心,
点P在棱CC
1上,且CC
1
=4CP.
(Ⅰ)求直线AP与平面BCC
1
B
1
所成的角的大小(结果用反三角函数值表示);
(Ⅱ)设O点在平面D
1
AP上的射影是H,求证:D
1
H⊥AP;
(Ⅲ)求点P到平面ABD
1
的距离.
59如图,在正三棱柱ABC=A
1<
br>B
1
C
1
中,AB=3,AA
1
=4,M为AA1
的中点,P是BC上一点,且由P沿棱柱侧面经过棱
CC
1
到M的最短
路线长为
A
B
D
A
1
·
H
P
C
D
1
O
·
B
1
C
1
29
,设这条最短路线与CC
1
的交点为N,求:
(I)该三棱柱的侧面展开图的对角线长;
(II)PC和NC的长;
..
(III)平面NMP与平面ABC所成二面角(锐角)的大小(用反三角函数表示)。
60.如图所
示的几何体中,底面
ABCD
是边长为6
的正方形,
EAD
是以<
br>E
为顶点的等腰直角的三角形,且垂直于底面。
EF平面EAD,EF3
。若
R为BC
边上的中
三等分。(1)
求证:
AGFB,RH
(2) 求二面角
AFBC
的大小。
(3) 求该几何体体积。
D
G
C
R
B
点,
G,H为FB
上的两个
FB
E
F
H
A
..
参考答案
选择题:
B C
A C B; A C C B A; B D C B
B D B A
A C; B B C
C A; D
②④
B C D .
填空题
A
23
31. 32.
ABC
5
33. 1
34. 2,3 35. 5 36.
,
66
37. 8
38. 2,3 39. a 40. 3:16
解答题:
41.
339
,
13333
42.
43
arctan 43.
30
0
44.
45
0
45.
443
21035
a
49. arctan,
255
46. 60
0
,
arctan
15
47. 90
0
48.
50. arcsina
3103251
51. arccos 52.
30
0
53.
arctan13
610217
54. 3
256
55.
arctan
6
56.
60
0
arctan
5
57.
30
0
arctan
2
54
41732
44
59.
97
2 arctan 60.
120
0
45
172
55
58.
arctan
..