(完整版)高三数学立体几何历年高考题(2011年-2017年)
会议纪要的写法-高一物理教学工作总结
高三数学立体几何高考题
1.(2012年7)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出
的是某几何体的三视图,则此几何体的体积为
(A)6
(B)9
(C)12
(D)18
2.(
2012年8)平面α截球O的球面所得圆的半径为1,球心O到平面α的距离为2,则此球
的体积为
(A)6π (B)43π (C)46π (D)63π
3.(2013年11)某几何体的三视图如图所示,
则该几何体的体积为( ).
A.16+8π
B.8+8π
C.16+16π
D.8+16π
4.(2013年15)已知H是球O的直径AB上一点,AH∶
HB=1∶2,AB⊥平面α,H为垂足,α截
球O所得截面的面积为π,则球O的表面积为_____
_.
5.(2014年8)如图,网格纸的各小格都是正方形,粗实线画出的
事一个几何体的三视图,则这个几何体是( )
A.三棱锥 B.三棱柱
C.四棱锥 D.四棱柱
6.(2014年10)正四棱锥的顶点都在同一球面上.若该棱锥的高为4,
底面边长为2,则该球的表面积为( )
A.
81π
4
B.16π C.9π D.
27π
4
7.(201
5年6)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有委米
依垣内角,下
周八尺,高五尺,问”积及为米几何?”其意思为:“在屋内墙角处堆放米(如图,
米堆为一个圆锥的四
分之一),米堆底部的弧长为8尺,米堆的高为5尺,米堆的体积和堆放的
米各位多少?”已知1斛米的
体积约为1.62立方尺,圆周率约为3,估算出堆放的米有( )
(A)
14
斛
(B)
22
斛 (C)
36
斛 (D)
66
斛
8.(2015年11)圆柱被一个平面截去一部分后与半球(半径为
r
)
组成一个几何体,该几何体的
三视图中的正视图和俯视图如图所示,若该几何体的表面积为
16
20
,则
r
( )
(A)
1
(B)
2
(C)
4
(D)
8
9(2016年7)如图,某几何体的三视图是三个半径相等的
圆及每个圆中两条互相垂直的半径.若该几何体的体积是
28π
3
,
则它的表面积是
(A)17π (B)18π (C)20π (D)28π
10(2016年11)平面
过正方体ABCD—A
1
B
1
C
1
D
1
的顶点A,
平
面CB
1
D
1
,
I平面ABCDm
,
I平面ABB
1
A
1
n
,则m,n所成角的正弦值为
(A)
3
2
(B)
2
2
(C)
3
(D)
1
3
3
1
1
.
(2017
年
6)
如图,在下列四个正方体中,
A,
B
为正方体的两个顶点,
M
,
N
,
Q
为所在棱的
中点,则在这四个正方体中,直接
AB
与平面
MNQ
不
平行的是
12
.(
2017
年<
br>16
)已知三棱锥
S-ABC
的所有顶点都在球
O
的球面上,
SC
是球
O
的直径。若平
面
SCA
⊥平面
SCB
,
SA=AC
,
SB=BC
,三棱锥
S-ABC的体积为
9
,则球
O
的表面积为
________
。<
br>
1
13(2011年).如图,四棱锥
PABCD
中,底面ABCD为平行四边形,
DAB60
,
AB
2AD
,
PD
底面ABCD.
(I)证明:
PABD
;
(II)设PD=AD=1,求棱锥D-
PBC的高.
14.(2012课标全国Ⅰ)如图,三棱柱ABC-A
1
B<
br>1
C
1
中,侧棱垂直底
面,∠ACB=90°,AC=BC=
1
2
AA
1
,D是棱AA
1
的中点
(I)证明:平面BDC
1
⊥平面BDC
(Ⅱ)平面BDC
1
分此棱柱为两部分,求这两部分体积的比。
15. (2013课标全国Ⅰ)如图,三棱柱ABC-A
1
B
1
C
1
中,CA=CB,AB=AA
1
,∠BA
A
1
=60°.
(1)证明:AB⊥A
1
C;
(2)若
AB=CB=2,A
1
C=
6
,求三棱柱ABC-A
1
B<
br>1
C
1
的体积.
2
1
中,点A
1
在平面
=CC
1
=2.
17.(2015年新课标1)如图四边形ABCD为菱形,
G为AC与BD交点,
BE平面ABCD
,
(1)证明:平面
AEC
平面
BED
;
(2)若
ABC120
o
,
AEEC,
三棱锥
EACD
的体积为
6
3
,求该三棱锥的侧面积.
3
16 (2014课标全国Ⅰ)如图1-1所示,三棱柱ABC -
A
1
B
1
C
ABC内的射影D在AC上,∠ACB=90°,BC=
1,AC
(1)证明:AC
1
⊥A
1
B;
(2)设直线A
A
1
与平面BCC
1
B
1
的距离为3,
求二面角A
1
-AB-C的大小.
18 (2016年新课标1)如图,已知正三棱锥P-ABC的
侧面是直角三角形,PA=6,顶点P在平面
ABC内的正投影为点D,D在平面PAB内的正投影为点
E,连结PE并延长交AB于点G.
(I)证明:G是AB的中点;
(II)在图中作出点E在平面PAC内的正投影F(说明作法及理由),并求四面体PDEF的体积.
P
A
E
G
D
C
B
19(2017
年新课标
1)
如图,在四棱锥
P-ABCD
中,
ABCD
,且
BAP
CDP90
o
(
1
)证明:平面
PAB
⊥平面
PAD
;
(
2
)若
PA=PD=AB=DC,
APD90
o,
且四棱锥
P-ABCD
的体积为
8
3
,求该四棱锥
的侧面积
.
4
高三数学立体几何高考题答案
1.答案:B
2.答案:B
3.解析:该几何体为一个半圆柱与一个长方体组成的一个组合体.
V
1
半圆柱
=
2
π×2
2
×4=8π,
V
长方体
=4×2×2=16.
所以所求体积为16+8π.故选A.
4.解析:如图,
设球
O
的半径为
R
,则
AH<
br>=
2R
3
,
OH
=
R
3
.又∵π
·
EH
2
=π,∴
EH
=1.
∵在Rt△
OEH
中,
R
2
=
R
2
99π
3
+1
2
,∴
R
2
=
2
8
.∴
S
球
=4π
R
=2
.
5.答案:B
6.A [解析]
如图所示,因为正四棱锥的底面边长为2,
所以AE=
1
2
AC=2.设球心为O,球的半径为R,则OE=4-R,
OA=R.又因为△AOE为直角三角形,所以OA
2
=OE
2
+A
E
2
,
即R
2
=(4-R)
2
+2,解得R=<
br>9
4
,
所以该球的表面积S=4πR
2
=4π
<
br>9
4
2
=
81π
4
.
7.答案:B
8.答案:B
9.试题分析:由三视图知:该几何体是
7
8
个球,设球的半径为
R
,则
V
7
8
4
3
R
3
28
3
,
解得
R2
,所以它的表面积是
7
2
3
28
4
2
4
217
,故选A.
10试题分析:如图
m,n
所成角的正弦值为
3
2
11.答案:A
12答案:
36π
13解:(Ⅰ)因为
DAB60,AB2AD
,
由余弦定理得
BD3AD
从而BD
2
+AD
2
=
AB
2
,故BD
AD
又PD
底面ABCD,可得BD
PD
所以BD
平面PAD. 故 PA
BD
(Ⅱ)如图,
作DE
PB,垂足为E。已知PD
底面ABCD,则PD
BC。
由(Ⅰ)知BD
AD,又BCAD,所以BC
BD。
故BC
平面PBD,BC
DE。
则DE
平面PBC。
由题设知,PD=1,则BD=
3
,PB=2,
根据BE·PB=PD·B
D,得DE=
33
2
,即棱锥D—PBC的高为
2
.
14
15.1)证明:取AB的中点O,连结OC,OA
1
,A
1
B.
因为CA=CB,所以OC⊥AB.
由于AB=AA
1
,∠BAA
1
=60°,
故△AA
1
B为等边三角形,
所以OA
1
⊥AB.
因为OC∩OA
1
=O,所以 AB⊥平面OA
1
C.
又A
1
C⊂平面OA
1
C,故AB⊥A
1
C.
(2)解:由题设知△ABC与△AA
1
B都是边长为2的等边三角形,
所以OC=OA
1
=
3
.
又A
1
C=<
br>6
,则A
1
C
2
=OC
2
+
OA<
br>2
1
,故OA
1
⊥OC.
因为OC∩AB=O,所以OA<
br>1
⊥平面ABC,OA
1
为三棱柱ABC-A
1
B
1
C
1
的高.
又△ABC的面积S
△ABC
=
3<
br>,故三棱柱ABC-A
1
B
1
C
1
的体积V=S△ABC
×OA
1
=3.
5
16.解:方法一:(1)证明:因为A
1
D⊥
平面ABC,A
1
D⊂平面AA
1
C
1
C,
故平面AA
1
C
1
C⊥平面ABC.又BC⊥AC,
平面
AA
1
C
1
C∩平面ABC=AC,所以BC⊥平面AA
1
C
1
C.
连接A
1
C,因为侧面AA
1
C
1
C为菱形,故AC
1
⊥A
1
C.
由三垂线定理得AC
1
⊥A
1
B.
(2)BC⊥平面AA
1
C
1
C,BC⊂平面BCC
1
B
1
,
故平面AA
1
C
1
C⊥平面BCC
1
B
1
.
作A
1
E⊥CC
1
,E为垂足,则A
1
E⊥平面BCC
1
B
1
.
又直线AA
1
∥平面
BCC
1
B
1
,因而A
1
E为直线AA
1
与平面BCC
1
B
1
的距离,即A
1
E=3.
因
为A
1
C为∠ACC
1
的平分线,故A
1
D=A
1
E=3.
作DF⊥AB,F为垂足,连接A
1
F.由三垂线定理得A
1
F⊥AB,
故∠A
1
FD为二面角A
1
AB
C的平面角.
由AD=AA
2
1
-A
1
D
2=1,得D为AC中点,
所以DF=
5
5
,tan∠A
1FD=
A
1
D1
DF
=15,所以cos∠A
1
FD=
4
.
所以二面角A
1
AB
C的大小为arccos
1
4
.
17、解:(I)因为四边形ABCD为菱形,所以AC⊥BD.
因为BE⊥平面ABCD,所以AC⊥BE,故AC⊥平面BED.
又AC
平面AEC,所以平面AEC⊥平面BED.
……5分
(II)设AB=
x
,在菱形ABCD
中,又∠ABC=
120
o
,可得
AG=GC=
3
2<
br>x
,GB=GD=
x
2
.
因为AE⊥EC,所以在Rt△AEC中,可的EG=
3
2
x
. <
br>由BE⊥平面ABCD,知△EBG为直角三角形,可得BE=
2
2
x
.
由已知得,三棱锥E-ACD的体积
V
1
6
3
6
EACD
=
3
×
1
2
AC·GD·BE=
24
x
3
.
故
x
=2
……9分
从而可得AE=EC=ED=
6
.
所以△EAC的面积为3,△EAD的面积与 △ECD的面积均为
5
.
故三棱锥E-ACD的侧面积为3+2
5
. ……12分
18试题分析:(1)
PD底面ABC
ABPD
D在PAB内的投影为EDE平面PAB
P
DEAB
DEPDD
AB平面PDG
ABPG
PABC为正三棱柱
E
PAB中,G为AB的中点
PAPB
在
A
(II)在平面
PAB<
br>内,过点
E
作
PB
的平行线交
PA
于点
F<
br>,
G
D
C
F
即为
E
在平面
PAC
内的正投影.
B
理由如下:由已知可得
PBPA
,
PB
PC
,又
EFPB
,所以
EFPA,EFPC
,
因此
EF
平面
PAC
,即点
F
为
E
在平面<
br>PAC
内的正投影.
连结
CG
,因为
P
在平面ABC
内的正投影为
D
,
所以
D
是正三角形
A
BC
的中心.
由(I)知,
G
是
AB
的中点,所以
D
在
CG
上,故
CD
2
3
CG.
<
br>由题设可得
PC
平面
PAB
,
DE
平面
PAB
,所以
DEPC
,
因此
PE
2
3
PG,DE
1
3
PC.
由已知,正三棱锥的侧面是直角三角形
且
PA6
,可得
DE2,PE22.
在等腰直角三角形
EFP
中,可得
EFPF2.
所以
四面体
PDEF
的体积
V
114
3
2
222
3
.
19.【解析】(1)由已知
∠B
AP∠CDP90
,得
ABAP
,
CDPD
.
由于
AB∥CD
,故
ABPD
,从而
AB
平面
PAD
.
又
AB
平面
PAB
,所以平面
PAB
平面
PAD
.
(2)在平面
PAD
内作
PEAD
,垂足为
E
.
由(1)知,
AB
平面
PAD
,故
ABPE
,
可得
PE
平面
ABCD
.
设
ABx
,则由已
知可得
AD2x
,
PE
2
2
x
.
故
四棱锥
PABCD
的体积
V
1
PABCD
ABAD
PE
1
x
3
33
.
由题设得
1
3<
br>8
3
x
3
,故
x2
.
从而
P
APD2
,
ADBC22
,
PBPC22
.
可得四棱锥
PABCD
的侧面积为
1
2
PAPD<
br>111
2
PAAB
2
PDDC
2
BC
2
sin60623
.
6