高一数学作业-立体几何初步
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高一数学作业
第3章 立体几何初步
第37课 棱柱、棱锥和棱台
【基础平台】
1.观察图中各物体的形状,指出从它们抽象出几何体的类型.
2.正方体可以看作
平移,平移的距离
形成的几何体.
3.下列命题正确的是 ( )
(A)棱柱的底面一定是平行四边形
(B)棱锥的底面一定是三角形
(C)棱锥被平面分成的两部分不可能都是棱锥
(D)棱柱被平面分成的两部分可以都是棱柱
4.如图,ABCD是一个正方形,E、F分别
是AB和BC的中点,沿折痕DE、EF、FD折
起得到一个空间几何体,问:这个空间几何体是什么几
何体?
D C
F
E
第4题图
A B
【自主检测】
1. 棱柱的侧面是
形,棱锥的侧面是 形,棱台的侧面是 形.
2.
如图所示,四棱柱的底面是
;
侧棱是 ;
侧面是
.
E
H
D
B
G
F
C
3.由
的几何体叫多面体.
A
观察课本P8.图1-1-10,说说食盐晶体、石膏晶体分别是什么几何
体?
;明矾晶体是由 组成的.
4.下列空间图形哪些是棱台(
)
① ②
③ ④
(A)①② (B)②③ (C)①③
(D)②④
5.画一个三棱柱和一个五棱台.
【拓展延伸】
1.将一块长方体豆腐切三刀,这块豆腐最少被切成几块?最多呢?.
2.你能用6根等长的火柴棍搭成4个三角形吗?(这4个三角形的边长都等于火柴棍长).
第38课 圆柱、圆锥、圆台和球
【基础平台】
1.
写出你在生活中见过的圆柱、圆锥、圆台、球等实物名称:
.
2. 右图是一个圆柱,请标出它的底面、轴、母线,并指出它是怎样生成的.
3.圆台是由 绕着
的直线
旋转一周而形成的几何体.类比于棱台,圆台也可以看作是用
圆锥底面的平面去截圆锥, 之间的部分.
4.什么叫做球?什么叫做球面?试说出两者的实物模型.
【自主检测】
1.一个直角三角形绕斜边所在直线旋转360º形成的空间几何体为(
)
(A)一个圆锥 (B)一个圆锥和一个圆柱 (C)两个圆锥
(D)一个圆锥和一个圆台
2.下列说法不正确的是( )
...
(A)用一个平行于底面的平面去截圆锥所得的截面是一个圆面
(B)用一个平面去截一个球所得的截面是一个圆面
(C)用一个平面去截一个圆柱所得的截面是一个圆面
(D)用一个过轴的平面去截圆台所得的截面是一个等腰梯形
3.下图为实验室用的砝码、建
筑用的铅垂以及螺栓的简图,指出它们分别由哪些简单几何
体构成.
4.如果一个“空壳”圆柱内部恰好放下一个球,试作出它们的轴截面图形.
5.如图,已知△ABC,以AB为轴,将△ABC旋转360º.试指出这个旋
转体是哪些简单几
何体构成的,并画出这个旋转体的直观图.
C
B
A
6.把一个圆锥截成圆台,已知圆台上、下底面半径之比为1:2,母线长为6cm,求圆锥
的
母线长.
【拓展延伸】
1.
一个球形西瓜,横向切2刀,纵向切2刀,呈“井”字形,问:可以切成几块西瓜?
共有几块瓜皮?
2.
在平面几何中,不共线三点确定一个圆.那么在立体几何中,具备怎样的条件可以确
定一个球面呢?
第39课 中心投影和平行投影
【基础平台】
1.投影是光线( )通过物体,向选定的面(
)投射,并在该面上得到图
形的方法.
2.
的投影称为中心投影,它能形成非常逼真的直观图;
的投影称为平行投影,平行投影可分为 和 .
3.给出几何体如图,则它的主视图为 ,俯视图为 ,左视图为
.
正前方 ① ② ③
4.三视图中图形之间要注意以下联系:
.
【自主检测】
1.关于三视图,判断正确的是( )
(A)物体惟一确定它的三视图 (B)物体的三视图惟一确定物体
(C)俯视图和左视图的宽相等 (D)主视图和左视图的长对正
2.如图是一个几何体的三视图,则对此几何体的描述正确的是( )
(A)一个正立的圆锥 (B)一个倒立的圆锥
(C)一个倾倒的圆锥 (D)一个倒立的圆台
主视图
左视图 俯视图
3.如图所示放置的几何体(均由完全相同的立方体拼成)中,主视图和俯视图完全一样的
是(
)
A B C D
4.如图,E、F分别为正方体的面
ADD
1
A
1
、面
BCC
1
B
1
的中
心
,则四边形
BFD
1
E
在该正方体的面上的射影可能是
______
_。(要求:把可能的图的序号都填上)
5.画出下列几何体的三视图.
6.如图是一个零件的直观图(单位:mm),画出它的三视图.
Ф18
18
36
【拓展延伸】
1.如图,设P是正方体ABCD-A
1<
br>B
1
C
1
D
1
的棱AA
1
的延长线
上一点,PA
1
=AA
1
.以P为投
影中心,以ABCD为投影面,
作出正方形A
1
B
1
C
1
D
1
的中心投影
.
P
D
1
C
1
A
1
B
1
D
C
B
A
2.表示地形常用等高线图,实际上就是地形的一种直观图,请查阅有关等高线图的知识
材
料.
第40课 直观图画法
【基础平台】
1.
平面图形中,水平线OA与直线OB垂直,在斜二测画法中,这两条直线所成角为
.
2. 下列关于斜二测画法的论述不正确的是( )
...
(A) 原图形中平行于y轴的线段,其对应线段平行于y′轴,且长度不变
(B) 原图形中平行于z轴的线段,其对应线段平行于z′轴,且长度不变
(C) 画与直
角坐标系xOy对应的x
′
O
′
y
′
时,∠x
′<
br>O
′
y
′
可以画成135°
(D)
画直观图时,由于选轴的不同所画直观图可能不同
3. 如图所示的直观图对应的平面图形是
(A) 等腰梯形
(B) 直角梯形
(C) 平行四边形
(D) 矩形
4. 用斜二测画法画出长、宽、高分别为2cm、
4cm、3cm的长方体的直观图.
【自主检测】
O
B′
C′
x
′
y′
A′ D′
1.有以
下三个命题:①在中心投影中,两平行线经投影后仍保持平行;②在斜投影中,
两平行线经投影后仍保持
平行;③在斜二测画法中,直观图的线段和原线段长度之比
是1:1或1:2.其中真命题的个数是(
)
(A)0 (B)1 (C)2 (D)3
2.有以下四个命题:①
相等的角在直观图中仍然相等;②相等的线段在直观图中仍然相
等;③平行四边形的直观图仍然是平行四
边形;④水平放置的梯形的直观图可能是平
行四边形.其中正确的命题序号为
.
3.空间图形的斜二测画法规则与平面图形的斜二测画法规则相比较,就是多画了一个与x
轴、y轴都垂直的z轴,且在斜二测画法中,平行于z轴的仍旧保持 、 .
4.如图表示水平放置图形的直观图
(1)画出它原来的图形;(2)求出它的面积.
y′
C′
1
B′
1
O′
2
A′
x′
5.已知几何体的三视图用斜二测画法画出它的直观图
主视图 左视图
俯视图
【拓展延伸】
已知△ABC的平面直
观图△A
1
B
1
C
1
是边长为a的正三角形,那么原△AB
C的面积为
A.
第41课 平面的基本性质(1)
【基础平台】
1.填表
位置关系
点P在直线AB上
点M在平面AC内
点A
1
不在平面AC内
直线AB与直线BC交于点B
符号表示
3
2
3
2
6
2
a
B.
a
C.
a
D.
242
6a
2
CAB
AB平面AC
AA
1
平面AC
l
2.平面几何中,直线是无限延伸的,直线没有粗细;那么平面是 ,
平面没有 .
3.下列命题正确的是( )
A.立体图形中的虚线是辅助线 B.一张白纸是一个平面
C.一个平面将空间分成两个部分 D.三点确定一个平面
4.看图填空:
A 平面ABC,A 平面BCD,BD 平面ABD,
BD
平面ABC,平面ABC∩平面ACD= ,
A
D
B
C
平面 ∩平面
=BC.
【自主检测】
1.若点A在平面α内,直线l在平面α内,点A不在直线l上,则
集合符号表示以上
语句正确的为( )
A.
Al,l
,A
B.
Al,l
,A
C.
Al,l
,A
D.
Al,l
,A
2.已知平面α与平面β和平面γ都相交,则这三个平面可能的交线有( )
A.
1条或2条 B.2条或3条 C.1条或3条 D.1条或2条或3条
3.将“
平面α与平面β相交于直线l,直线m,n分别在α、β内,且直线m与n相交于
点O”用数学符号语言
可表示为
,并用
图形来表示.
4.分别根据下列条件画出相应的图形:
(1)
P
,Q
,Pl,Ql;
(2)
l,
△ABC顶点
Al,B
,Bl,C
,Cl.
5.如图,在正方体ABCD-
A
1
B
1
C
1
D
1
中,画出平面ACD<
br>1
与平面BDC
1
的交线,并说明
D
1
A
1
B
1
理由.
C
1
D
C
A B
6.如图,在正方体ABCD-A
1
B
1
C
1
D
1
中,A
1
C
1
∩B
1
D
1
=O
1
,B
1
D∩平面A
1
BC
1
=P,
求证:点B、P、O
1
共线.
D
1
A
1
P
D
C
O
1
B
1
C
1
A
【拓展延伸】
B
如图所示,一空间四边形ABCD,E、G分别为BC、AB的中点,F在CD上,H在AD上,
且有DF∶FC=2∶3,DH∶HA=2∶3,求证:EF、GH、BD交于一点.
A
G
H
D
B
F
E
C
第42课
平面的基本性质(2)
【基础平台】
1.“将一把直尺置于桌面上,通过是否漏光就能检查桌面是否平整”的理论根据是
;
“照相机支架只需三条腿就够了”的理论依据是
;
“用两根细绳沿桌子四条腿的对角拉直,如果这两根细绳相交,说明桌子四条腿的
底端在同一平面内”的理论依据是
.
2.平面几何中“平行直线”的定义是
.
3.下列判断正确的是( )
A.一条直线和一点确定一个平面
B.两条直线确定一个平面
C.三条平行直线确定一个平面
D.两条相交直线确定一个平面
4.下列图形中不一定是平面图形的是
(A)三角形
(B)菱形 (C)梯形
【自主检测】
1.判断下列命题的真假,真的打“√”,假的打“×”
(1)空间三点可以确定一个平面
( )
(2)两条平行直线可以确定一个平面
( )
(3)三条平行直线可以确定三个平面
( )
(4)两两相交的三条直线确定一个平面
( )
(5)两个平面若有不同的三个公共点,则两个平面重合 ( )
(6)若四点不共面,那么其中任意三个点一定不共线 ( )
2.(1)空间四点中任何三点不共线,则该四点不在同一平面内;
(2)两两平行的三条直线,最多可确定三个平面;
(3)在空间,两组对边平行的四边形是平行四边形;
(4)在空间,两组对边相等的四边形是平行四边形.
上述四个命题中,正确的命题个数为(
)
A.0 B.1 C.2 D.3
3.在长方体ABCD-A′B′C′D′中,与对角线B′ D共面的棱共有 条.
A'
A
D'
B'
D
B
C'
C
( )
(D)四边相等的四边形
4.不共面的四点可以确定
个平面.
5.已知
a
,b
,abO,Pb
,
若
PQ
∥直线a,那么
PQ
.
b
a O
Q
P
α
6.求证:如果一条直线与两条平行线都相交,那么这三条直线在同一平面内.
a
b
α
【拓展延伸】
1.三个平面不可能把空间分成( )
...
A.4部分
B.5部分 C.7部分 D.8部分
2.证明空间不共点且两两相交的四条直线在同一平面内.
B
l
A
第43课 空间两条直线的位置关系——平行直线
【基础平台】
1.平面内两条直线的位置关系只有
两种,空间两条直线的位置关系有共
面和 两种.
2.请你动手将一张长方形的
纸如图对折几次后打开,观察这些折
痕有怎样的位置关系?并推测平面几何中“平行线的传递性”
在空间是否仍成立?
3.填表
位置关系
相交直线
平行直线
异面直线
是否共面
公共点个数
4.如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行,那么这两个角的关系是
,
在空间这个结论是否仍成立?
【自主检测】
1.下列关于两条直线a和b的说法正确的是( )
A.若a不平行于b,则a与b一定相交.
B.若a与b不相交,则必有a∥b.
C.若a与b没有公共点,则必有a∥b.
D.若a不平行于b,且a与b不相交,则a和b是异面直线.
2.两条异面直线指的是(
)
A.不在同一平面内的两条直线 B.没有公共点的两条直线
C.不同在任何一个平面内的两条直线 D.分别在两个平面内的两条直线
3.若角α与β的两边分别平行,且α=60°,则β= .
4.空间四边形的两条对角线相等,顺次连接四条边的中点所成的四边形一定是
.(从“矩形、菱形、正方形”选出一个填空)
5.在空间四边形ABCD中,E、H分别是AB、A
D的中点,F、G分别是CB、CD上的
点,且
CFCG2
,
BD=6c
m.
CBCD3
(1)求证:四边形EFGH是梯形;
(2)如果四边形EFGH的面积为28 cm
2
,求平行线EH与FG间的距离.
A
H
E
D
B
F
G
C
6.在正方体ABCD-A
1
B
1
C
1
D
1
中,E、F、G分别为棱CC
1
、BB
1
、DD
1
的中点,试证明:
∠BGC=∠FD
1
E.
D'
A'
B'
G
D
A
【拓展延伸】
C'
E
C
B
F
1.
在三棱锥A-BCD中,M,N分别是△ABC和△ACD的重心,求证:MN∥BD.
(注:重心是
三角形的特殊点之一,它是三条中线的交点,根据平行线分线段成比例
的定理不难推出重心把一条中线分
成2:1两段)
A
M
B
N
D
C
2. 如图,在三棱锥A-BCD中,E,F分别是棱AB,CD的中点,试比较EF和1
(ADBC)
的大小,并证明你的结论.
2
A
E
B
F
C
D
第44课 空间两条直线的位置关系——异面直线
【基础平台】
1.下
列平面几何中成立的命题在空间是否成立?若仍成立,请在后面的括号内打“√”,
否则打“×”.
①平行于同一条直线的两条直线互相平行
( )
②垂直于同一条直线的两条直线互相平行
( )
③过已知直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行
( )
④过已知直线外一点有且只有一条直线与已知直线垂直
( )
⑤一条直线垂直于两条平行线中的一条直线,那么它也垂直于另一条直线 (
)
2.分别和两条异面直线平行的两条直线的位置关系是 (
)
A.一定平行 B.一定相交 C.一定异面 D.相交或异面
3.分别和两条异面直线都相交的两条直线的位置关系是 ( )
A.一定异面 B.一定相交 C.相交或异面 D.平行或异面
4.两条异面直线所成的角的取值范围是 .
【自主检测】 <
br>1.如图,点P、Q、R、S分别在正方体的四条棱上,并且是所在棱的中点,则直线PQ与
RS
是异面直线的一个图是( )
P
Q
R
S
R
P<
br>Q
S
R
Q
R
P
P
Q
S
S<
br>
A. B.
C. D.
2.下列命题中:
(1)∠ABC=θ,直线a∥AB,b∥BC,则a与b所成的角为θ;
(2)若直线a,b与直线c所成的角相等,则a∥b;
(3)若直线a∥b,且b与c所成的角为θ,则a与c所成的角也是θ;
(4)若直线a,b与直线c所成的角不相等,则a与b不平行.
正确的命题的个数是
( )
A.1个 B.2个 C.3个
D.4个
3.在正方体ABCD-A
1
B
1
C
1
D
1
中,与BD
1
异面的棱共有 条.
4.空间四边形
ABCD中,AC与BD所成的角为60º,若AC=8,BD=8,M,N分别为
AB,CD的中点,
则线段MN的长是 .
5.在正方体ABCD-A
1
B
1
C
1
D
1
中,E,F分别为BB<
br>1
,CD的中点,求AE与D
1
F所成的
角.
D
1
A
1
D
F
B
1
E
C
C
1
A
B
6.如图所示,已知
a,
b
,c
,且baA,c
∥
a,
求证:
b,c为异面直线.
α
a
A
c
β
b
【拓展延伸】 在空间四边形ABCD中,AB=BC=CD=DA=AC=BD=a,M,N分别是BC和AD的中
点,试作出异面直线AM与CN所成的角.
A
F
B
E
C
D
第45课 直线与平面的位置关系(1)
【基础平台】
1.填表:
直线与平面的位置关系
位置关系
公共点
符号表示
图形表示
2.直线和平面的公共点的个数可能为 . <
br>3.若两条直线a∥b,b
,则a与平面
的位置关系是
( )
A.a∥
B.a与
相交
C. a∥
或a
D.
a
4.若直线a,b都平行于平面
,则a,b的位置关系是( )
A.平行 B.相交 C.异面 D.平行、相交或异面
【自主检测】
1.已知直线a∥平面
,P∈
,那么过
点P且平行于
的直线( )
A.只有一条,不在平面
内
B.有无数条,不一定在平面
内
C.只有一条,且在平面
内
D.有无数条,一定在平面
内
2.如图,P为平行四边形ABCD所在平面外一点
,过BC的平面与面PAD交于EF,则四
边形EFBC是( )
A.空间四边形
B.平行四边形 C.梯形 D.菱形
3.若直线a∥平面M,直线b
M
,则a与b的位置关
系是
;若直线a∥平面M,直线b与平
面M相交,则a与b的位置关系是
.
4.已知正方体ABCD-A
1
B
1
C
1
D<
br>1
中,A
1
B
1
与截面AD
1
C的位置关系
是 ,A
1
B
F
A
P
E
D
C
直线a在平面α内
直线a与平面α相交
直线a与平面α平行
B
与平面AD
1
C的位置关系是 .
5.已知平面外的两条平行直线中的一条平行于这个平面,
求证:另一条也平行于这个平面.
已知:
a
∥b,a∥
,
b
.
求证:b∥
.
6.设
<
br>
l,a
∥
,a∥
.
求证:a∥l
.
l
D
1
C
1
A
1
D
B
1
C
B
A
a
【拓展延伸】
如图,三棱柱ABC-A
1
B
1
C
1
中,D是BC的中点,判断A
1
B
与平面ADC
1
的位置
关系,并证明你的结论.
第46课
直线与平面的位置关系(2)
【基础平台】
C
1
A
1
B
1
D
C
A
B
1.下列命题中,正确的是(
)
A.若一条直线垂直于一个平面内的两条直线,则这条直线与这个平面垂直
B.若一条直线垂直于一个平面内的无数条直线,则这条直线与这个平面垂直
C.若一条直线平行于一个平面,则与这条直线垂直的直线必垂直于这个平面
D.若一条直线平行于一个平面,则与这个平面垂直的直线必垂直于这条直线
2
.下列图形中,满足惟一性的是
(
)
A.
过已知直线外一点作直线的垂线
B.
过已知直线外一点作与该直线平行的平面
C.
过一点作已知平面的垂线
D.
过平面外一点作与此平面平行的直线
3.若共点的三条线段OA,OB,OC两两垂直,则OA与BC的位置关系是 .
4.一条直线平行于一个平面内的无数条直线,则这条直线与这个平面
;
一条直线上有两点到一个平面的距离相等且不为0,则这条直线与这个平面
.
【自主检测】
1.若a,b为直线,
α
为平面.下列命题中不成立的是( )
A.若a∥b,a⊥
α,则b⊥α
C.若a⊥
α,
b
,
则a⊥b
B.若a⊥
α,b⊥α,则
a∥b
D.若
a⊥b,
a⊥
α,则b⊥α
2.在矩形ABCD中
,AB=3,BC=4,PA⊥平面ABCD,且PA=1,则P到对角线BD
的距离为(
)
13
A.
5
17
B.
5
C.
29
2
D.
119
5
3.已知直线m、n和平面α、β满足: α∥β, m⊥α, m⊥n,
则n与β之间的位置关系是
.
4.已知△AB
C的三边为3,4,5,P为△ABC所在平面α外一点,若它到三个顶点的距
离都等于5,则点P到平
面
的距离为 .
5.在四面体A-BCD中,AB⊥CD,AC⊥BD,求证:AD⊥BC.
6.在正方体ABCD-A
1
B
1
C1
D
1
中,M为棱CC
1
的中点,AC与BD相交于点O,求证
:
A
1
O⊥平面MBD.
【拓展延伸】
1.
A、B、C、D是三棱锥的四个顶点,则到这四个顶点距离相等的平面共有 个.
2.在四
棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,M,N分别是AB,PC的
中点.
(1)求证:MN∥平面PAD;
(2)求证:MN⊥CD;
(3)若∠PDA=45º,求证:MN⊥面PCD.
第47课 直线与平面的位置关系(3)
【基础平台】
1.圆柱中,任意两条母线互相 ,任意一条母线与底面互相 .
2.设直线l与平面α所成的角为θ,则θ∈ (区间).
3.直线a与平
面α所成的角为30
o
,直线b在平面α内,若直线a与b所成的角为
,则
( )
A.
0
30
B.
0
90
C.30
0
≤
≤90
0
D.30
0
≤
≤180
0
0000
P
A
M
N
D
BC
4.在正方体AC
1
中,M为DD
1
的中点,O为正方形ABCD的中心,P为棱A
1
B
1
上的任意
一点,则直线OP与AM所成的角为( )
A.30º B.45º C.60º D.90º
【自主检测】
1.已知A,B两点到平面α的距离分别为4,1,AB与α所成的角为60º
,则线段AB在α上的射
影长为( )
A.
3
B.3 C.
3
或
53
D.3或5
3
2. 四面体P--
ABC中,若PA=PB=PC,则点P在平面ABC内的射影是△ABC的( )
A.外心
B.内心 C.垂心 D.重心
3. A,B是平面
外的两点,它们
在平面
内的射影分别是
A
1
,B
1
,若A
1
A=3,BB
1
=5,
A
1
B
1
=10,
那么线段AB的长是 .
4.若两条直线a, b在平面α上的射影是两条平行线,则a,b的位置关系是
.
5. 如图,四面体S-ABC中,∠BAC=
90
,∠SAB=
∠S
AC=
60
,当SA=a时,(1) 求SA在平面ABC中的
射影长;(2)
求SA与平面ABC所成的角.
6.如图,已知正方体A
BCD—A
1
B
1
C
1
D
1.
(1)求异面直线A
1
C与BC
l
所成的角;
(2)试求BC
l
与平面AA
1
C
1
C所成的角.
D1
A
D
B
A1
B1
C1
C
【拓展延伸】
1.已知
a,b
是异面直线,在下列命题中,假命题是( )
A、一定存在平面
过a且与b平行
B、一定存在平面
过a且与b垂直
C、一定存在平面
与a、b成等角
D、一定存在平面
与a、b距离相等
2.若直角∠ABC的一边BC平行于平面α ,另一边AB与平面α斜交于点A,判断∠ABC
在平面α上的射影(正投影)是锐角、直角还是钝角?证明你的结论.
第48课 平面与平面的位置关系(1)
【基础平台】
1.填表: 两个平面的位置关系
位置关系
公共点
符号表示
图形表示
2.“工人
师傅将水平仪在桌面上交叉放置两次,如果水平仪的气泡两次都在中央,就能判
断桌面是水平的”,这种
检测原理是
.
两平面平行
两平面相交
3.下列命题中错误的是 ( )
..
A.平行于同一个平面的两个平面平行
B.平行于同一条直线的两个平面平行
C.垂直于同一条直线的两个平面平行
D.一个平面与两个平行平面相交,交线平行
4.下列命题中正确的是 ( )
A.若一个平面内有无数条直线与另一个平面平行,则这两个平面平行
B.垂直于同一个平面的两个平面平行
C.过已知平面外一点,有且仅有一个平面与已知平面平行
D.分别在两个平行平面内的两条直线一定平行
【自主检测】
1.平面α∥平面β
,夹在平面α、β间的线段AB、CD长度相等,则AB、CD的位置关系
是( )
A.平行 B.异面 C.相交 D.平行、相交或异面
2.平面α∥平面β,α、β间的距离为d,l
α ,则β内( )
A.有且只有一条直线与l的距离为d B.所有直线与l的距离为d
C.有无数条直线与l的距离为d D. 与l平行的直线到l的距离都为d
3.在长方体的表面中,互相平行的面共有 对.
4.α∥β,A、C∈α
,B、D∈β , 直线AB与CD交于点S,且AS=8,BS=9,CD=34,
那么线段CS的长为 .
5.如图,在正方体ABCD-
A
1
B
1
C
1
D
1
中,M、N、E、F分
别为A
1
B
1
、A
1
D
1
、B
1
C
1
、C
1
D
1
的中点.求证:平面AMN∥平面
EFDB.
D'
N
A'
M
F
B'
E
C'
D
AB
C
6.如图,α∥β∥γ,直线a和b分别交α、β、γ于点A、B、C和点D、E、F,
求证:
ABDE
.
BCEF
a
D
b
α
A
B
β
C
E
γ
F
【拓展延伸】证明:垂直于同一条直线的两个平面平行
已知:α⊥AA ′,β⊥AA′.求证:α∥β.
第49课 平面与平面的位置关系(2)
【基础平台】
1.二面角是指( )
A.一个平面绕这个平面内的一条直线旋转所组成的图形
B.两个相交平面所组成的图形
C.由一条直线和由这条直线出发的两个半平面所组成的图形
D.两个半平面所组成的图形
2.已知三棱锥P-ABC中,PA⊥平面ABC,AB⊥BC,则其中互相垂直的平面有(
)
A.2对 B.3对 C.4对 D.5对
3.二面角的平面角所在的平面和二面角的棱的位置关系是
,和二面角的两个面
的位置关系是 .
4.自正方形ABCD的顶
点A作PA⊥平面ABCD.若AB=PA,则平面PAB和平面PCD所
成的锐二面角的大小为
.
【自主检测】
1
1.正△ABC中,AD⊥BC于D,沿AD折成二面角B-AD-C后,BC=
AB,这时二面角
2
B-AD-C的大小为( )
A. 45º
B. 60º C. 90º D.120º
2.有一个山坡,倾斜度为
30º(倾斜度就是坡面与水平面所成的二面角).若在斜坡平面上
沿着一条与斜坡底线成45º角的直
线前进了1km,则垂直高度升高了( )
A.
2502
m
B.
2503
m C.
2506
m
D.500m
3.在正方体ABCD-A
1
B
1
C
1D
1
中,二面角A
1
-B
1
D
1
-A
的平面角的正切值为 .
4.设AB是⊙O的直径,C是圆周上任意一点(不与A、B
重合),如果PA⊥平面ABC,
那么平面PAC与平面PBC所成的角的大小为
.
5.在60º的二面角
l
的面
内有
一点A,A到平面
的距离为
3
,求点A到l
的距离.
A
l
6.△ABC是等腰
直角三角形,AC=BC=a,P是△ABC所在平面外一点,且PA=PB=
PC=
2a.<
br>(1)求证:平面PAB⊥平面ABC;(2)求PC与△ABC所在平面所成的角.
【拓展延伸】
类比是根据两个对象在某些方面的相同或相似,推出它们在其他方面的相同或相似点
的一种推理方法.如
平面几何中的角与立体几何中的二面角就有许多类似的地方,完成下
表:
图
A
示
O
B
棱
l
面β
面
α
角 二面角
定义
从平面内一点出发的两条射线
(半直线)所组成的图形
形式
表示法
由射线-顶点-射线构成
二面角α―l―β
由于类比推理所
得结论不一定真实可靠,因此它不能作为严格的数学推理方法,但它
是重要的发现手段.将平面几何中的
真命题“如果一个角的两边分别与另一个角的两边垂
直,那么这两个角相等或互补”类比到二面角中,可
得命题:
,它是 命题(真、假).
第50课 平面与平面的位置关系(3)
【基础平台】
1.若两个平面同时垂直于第三个平面,则这两个平面的位置关系是(
)
A.互相垂直 B.互相平行 C.相交但不一定垂直
D.平行或相交
2.下列命题中正确的是( )
A.若平面α⊥平面β,α∩β=m,点P∈α ,过P作直线l⊥m,则l⊥β
B.若平面
α⊥平面β,直线
b
,m
,且bm
,则
b
C.若平面α⊥平面β,点P∈α
,过P作直线l⊥β,则
l
D.若平面α不垂直于平面β,那么存在
l
,使l⊥β
3.在
空间四边形ABCD中,平面ABD⊥平面BCD,且∠BDC
=90º,那么平面ACD垂直于平面
.
C
A
B
D
4.将等腰直角三角形ABC,沿斜边上的高CD折
成直二面角后,cos∠ACB= .
【自主检测】
1.线段AB的两端在直二
面角
CD
的两个面内,并与这两个面都成30°角,则异
面直线AB与CD所成的角是 ( )
A.30° B.45° C.60° D.75°
2.在直二面角
l
的棱l上取一点A,过A分别在面
,
内作与
l成45º角的直线,
则所作的两条直线所成的角是( )
A.45º
B.60º C.90º D.120º
3.已知
,
是两个平面,直线
l
,l
,
若以①
l
,
②
l
∥
,③
中的两个
为条件,另一个为结论,则能构成的真命题是
(用符号表示出所有你认为正确的答案)
4.如图,已知:平面α⊥平面β,直线
l
,l
,
求证:
l
∥
α
.
l
5.如图,在正方体ABCD—A
1
B
1
C
1
D
1
中,已知P,Q,R,S分别为棱
A
1
D
1
,A
1
B
1
,AB,
B
B
1
的中点,求证:平面PQS⊥平面B
1
RC.
6.
已知长方形ABCD中,AB=a,AD=2a,AD、BC的中点分别为E、F,沿EF将此长
方形折
成直二面角,求翻折后直线AF与BC所成的角.
【拓展延伸】在正方体AC
1
中,E为BC中点(1)求证:BD
1
∥平面C
1
DE;
(2)在棱CC
1
上求一点P,使平面A
1
B
1
P⊥平面C
1
DE;
(3)求二面角B—C
1
D—E的余弦值.
第51课 空间图形的展开图
【基础平台】
1.在初中我们学过圆柱的侧面展开图是一个 形,圆锥的侧面展开图是一个 形.
2. 叫做直棱柱,正棱柱是指
,所以两者
关系用集合符号表示为{正棱柱}
{直棱柱}(用
刭,
3.下列说法正确的是( )
A.正棱锥就是底面为正多边形的棱锥
B.棱柱的平面展开图的面积就是这个棱柱的侧面积
C.棱锥的平面展开图的面积就是这个棱锥的表面积(或称全面积)
D.球的表面也可以象圆柱、圆锥、圆台一样展开为平面图形
4. 完成箭头图,并记住.
S
正棱台侧
=
填空)
1
(cc')h'
2
S
正棱台侧
=
【自主检测】
1
(cc')l
(rr')l
2
1.中心角为
,面积为B的扇形围成一个圆锥,若圆锥的表面积为A,则A:B等于(
)
A.11:8 B.3:8 C.8:3
D.13:8
2.一个圆柱的侧面展开图是一个正方形,这个圆柱的表面积与侧面积的比是(
)
3
4
A.
12
14
<
br>12
14
B. C.
D.
2
4
2
3.棱长都为1
的正三棱锥的全面积是( )
A.
33
B.
3
C.2 D.3
4
4.一个正三
棱台的上底和下底的周长分别为12cm,30cm,而侧面积等于两底面积之差,
则斜高等于
cm.
1
5.圆台侧面展开图是外半径为75,内半径是45的圆环的 ,则该圆台的高为
.
3
6.长方体ABCD-A
1
B
1
C
1
D
1
中,同一顶点A出发的三条棱长分别是AD=3,AA
1
=4,AB=
5,
则从点A沿表面到点C
1
的最短距离为 .
7.已知圆锥底面半径为r,母线长是底面半径的3倍,底面圆周上有一点A,求一个小虫P
自A点出
发在侧面上绕一周回到A点的最短路程.
8. 如图,三棱锥P-ABC中,AP=AC,PB=2,将此三棱锥沿三条侧棱剪开,其
展开图是一个直
角梯形P
1
P
2
P
3
A.
(1) 求证:侧棱PB⊥AC;
(2) 求侧面PAC与底面ABC所成二面角的余弦值.
A
P
P
1
B
B A
P
2
P
3
C
C
【拓展延伸】
1.如图是正方体纸盒的展开图,那么直线AB,CD在原来正方体中的位置关系是( )
A.平行 B.垂直 C.相交且成60º的角 D.异面且成60º的角
A
B
D
C
2.(1)给出两块相同的正三角形纸
片(如图1,图2),要求用其中一块剪拼成一个三棱
锥模型,另一块剪拼成一个正三棱柱模型,使它们
的全面积都与原三角形的面积相等,请
设计一种剪拼方法,分别用虚线标示在图1、图2中,并作简要说
明;
(2)如果给出的是一块任意三角形的纸片(如图3),要求剪栟成一个直三棱柱,使它的
全面积与给出的三角形的面积相等。请设计一种剪拼方法,用虚线标示在图3中,并作简
要说明。
第52课
柱、锥、台、球的体积(1)
【基础平台】
1.完成柱体、锥体、台体的体积公式之间的关系
V
台体
=
h(SSS'S')
1
2.正棱锥的高和底面边长都缩小为原来的 时,它的体积是原来的( )
2
1111
A. B. C.
D.
248
22
3.已知圆锥的高和底面直径都等于a,则该圆锥的体积为(
)
1
3
A.
3
3
a
B.
a
3
C.
a
3
D.
a
34612
4.
已知正三棱台上底面边长为2,下底面边长为4,侧棱与底面所成的角是45º,则这个
正三棱台的体积
等于( )
A.
23
14
28
B.14 C. D.
9
3
3
【自主检测】
1.已知正四棱柱的底面积为4,过相对侧棱的截面面积为8,则该正四棱柱的体积为( )
A. 82 B.8 C.16 D.162
2.若正方体的棱长为a,过有公共点的三条棱的中点的截面分别截去8个角,则剩余部分
的体积是(
)
A.
1
3
25
11
3
a
B.
a
3
C.
a
3
D.
a
236
12
3.已知矩形的长为2a,宽为a,将此矩形
卷成一个圆柱,则此圆柱的体积为( )
A.
a
3
a
3
B.
2
a
3
C. 或
2
a
3
D.
a
3
或
a
3
4.圆锥的中截面把圆锥分成一个小圆锥和一个圆台,则上、下两部分的体积之比是
.
5.一盛满水的无盖圆柱水桶,
母线长为5dm,底面半径为4dm,将其倾斜45º后,能够
流出水
dm
3
.
6.如图,三棱锥P-ABC中,已知PA⊥BC,PA=BC=l,PA、BC的公垂线ED=h.
1
求证:三棱锥P-ABC的体积V= l
2
h .
6
P
E
A
D
B
【拓展延伸】
1
用上口直径为34mm、底面直径为24mm、深为35mm的水桶盛得的雨水正好为桶深的
,
5
问此次的降雨量约为多少(精确到0.1mm)?(降雨量是指单位面积的水平地面上降下
雨
水的深度)
17
C
35
h
12
第53课 柱、锥、台、球的体积(2)
【基础平台】
1.若球的半径扩大为原来的2 倍,则球的体积比原来增加( )
A.2倍
B.4倍 C.22 倍 D.(22 -1)倍
2.棱长为a的正方体的外接球的表面积是( )
A.4πa
2
B.3πa
2
C.2πa
2
D.
πa
2
3.已知三个球的半径之比为1:2:3,则最大球的表面积是其余两球表面积之和的 倍.
4.若将球的表面积扩大为原来的4倍,则该球的体积扩大 倍.
【自主检测】
1.湖面上漂着一个球,湖水结冰后将球取出,冰面上留下了一个直径为24c
m,深为8cm
的空穴,则可以推知该球的表面积为( )
A.169πcm
2
B.256πcm
2
C.576πcm
2
D.676πcm
2
2.圆
柱形容器的内壁底面半径为5cm,两个直径为5cm的小球浸没于容器的水中.若同时取
出这两个小球
,则水面下降( )
5824
A. cm B. cm
C. cm D. cm
3333
3.若一个等边圆柱(即轴截面为正方
形的圆柱)的侧面积和一个球的表面积相等,则这个
圆柱与这个球的体积之比是( )
A.1:1 B.3:4 C.4:3 D.3:2
4.正方体的内切球与外接球的表面积之比是 .
5.若一圆锥的轴截面是边长为a的正三角形,则该圆锥的内切球的体积为 .
6.表面积相等的正方体和球相比,体积较大的几何体是
;体积相等的正方体和球相
比,表面积较小的几何体是 .
7.已知球的半径为
R,在球内作一个内接圆柱,当这个圆柱的底面半径、高分别为何值时,
它的侧面积最大?
8.圆柱的底面直径与高均等于球的直径,求证:
(1)球的表面积等于圆柱的侧面积;
2
(2)球的表面积等于圆柱的全面积的 .
3
【拓展延伸】
1.一个底面半径为R的圆柱
形量杯中装有适量的水,若放入一个半径为r的实心铁球,水
面高度恰好升高r,则R与r的比值为
.
2.如图所示,直角梯形O
2
BAO
1
内有一个内切半圆O,把
这个平面图形绕直线O
1
O
2
旋转一
周得到圆台内有一个内切球.已
知圆台全面积与球的表面积之比为k(k>1),求圆台与球的
体积之比.
r
O1
A
M
O
O
2
R
B
第54课 本章小结与复习(1)
【基础平台】
1.如果三棱锥S-ABC的底面
是不等边三角形,侧面与底面所成的二面角都相等,
且顶点在底面上的射影O在△ABC内,那么O是△
ABC的( )
A.垂心 B.重心 C.外心 D.内心
2.对于直线m、n和平面
,下面命题中的真命题是
A.如果
m
,n
,m
、n是异面直线,那么
n
B.如果
m
,
n
,m
、n是异面直线,那么
n与
相交
C
.如果
m
,n
,m
、n共面,那么
mn
D.如果
m
,n
,m
、n共面,那么<
br>mn
( )
3.填空题
(1)过直线外一点作直线的垂线有 条;垂面有
个;平
行线有 条;平行平面有 个.
(2)过平面外一点作该平面的垂线有 条;垂面有
个;
平行线有 条;平行平面有 个.
4.已知m、l是直线,α、β是平面,给出下列命题:
①若l垂直于α内的两条相交直线,则l⊥α;
②若l∥α,则l平行于α内所有直线; <
br>③若mα,lβ,且l⊥m,则α⊥β;
④若lβ,且l⊥α,则α⊥β;
⑤若m
α,lβ,且α∥β,则l∥m.
其中正确命题的序号是________.
【自主检测】
1.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
mn
②若
,
,
m
,则
m
③若
m
,
n
,则
mn
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
2.正方体ABCD—A
1
B
1
C
1
D<
br>1
中,P、Q、R分别是AB、AD、B
1
C
1
的中点。那么
,正方体
的过P、Q、R的截面图形是
A.三角形 B.四边形
C.五边形
( )
D.六边形
3.α、β是两个不同的平面, m、n是α、β之外的两条不同直线, 给出四个论断:
①
m⊥n; ②α⊥β; ③n⊥β; ④m⊥α. 以其中三个论断作为条件,
余下一个论断作为
结论, 写出你认为正确的一个命题
.
4.如图,在直四棱柱ABCD-A
1
B
1
C
1
D
1
中,当底面四边形ABCD满足条件AC⊥
BD,或任何能推出这个条件的其他
条件,例如________
时,有A
1
C⊥B
1
D
1.(注:填上你认为正确的一种条件即
可,不必考虑所有可能的情形.)
<
/p>
5.如图,在四棱锥P—ABCD中,底面ABCD是正方形,侧棱PD⊥底面ABCD,
PD=DC,
P
E是PC的中点,作EF⊥PB交PB于点F.
(Ⅰ)证明PA平面EDB;
F
E
(Ⅱ)证明PB⊥平面EFD;
(Ⅲ)求二面角C—PB—D的大小.
D
C
A
B
6.三棱锥P-
ABC中,侧面PAC与底面ABC垂直,PA=PB=PC=3,
(1)求证:AB ⊥ BC;
(2)设AB=BC=
23
,求AC与平面PBC所成角的大小.
【拓展延伸】
1.已知a、b为不垂直的异面直线,则a、b在
上的射影有可能是
.
是一个平面,
①两条平行直线
③同一条直线
②两条互相垂直的直线
④一条直线及其外一点
在一面结论中,正确结论的编号是
(写出所有正确结论的编号).
2.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相等,则该四棱柱为直四棱柱
其中,真命题的编号是
(写出所有正确结论的编号).
第55课
本章小结与复习(2)
【基础平台】
1.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
的体积是 ( )
a
3
a
3
A.
B.
612
3
3
2
3
C.a
D.a
1212
2.如果圆台的上底面半径为5,下底面半径为R,中截面把圆台分为上、下两
个圆台,
它们的侧面积比为1∶2,那么R= ( )
A.10 B.15
C.20 D.25
3.正四棱锥的侧棱长与底面边长都是1,则侧棱与底面所成的角为(
)
A.75° B.60° C.45° D.30°
4.一条长为4cm的线段AB夹
在直二面角
-EF-
内,且与
,
分别成
30
,
45
角,
那么A、B两点在棱EF上的射影的距离
是 .
【自主检测】
1.正方体的全面积是a
2
,它的顶点都在球面上,这个球的表面积是( )
A.
π
2
π
2
a B.a
32
C.2πa
2
D.3πa
2
2.已知正六棱台的上、下底面边长分别为2和4,高为2,则其体积为(
]
A.323 B.283
C.243
D.203
3.如图,在棱长为2的正方体
ABCDA
1
B1
C
1
D
1
中,O是底面ABCD的中心,E、F分
别
是
CC
1
、AD的中点,那么异面直线OE和
FD
1
所成的
角的余弦值等于 ( )
A.
10
5
B.
15
5
C.
4
5
D.
2
3
D
1
A
1
B
1
C
1
E
D
y
F
A
O
B
C
4.设圆锥底面圆周上两点A、B间的距离为2,圆锥顶点到直线AB的距离为
3
,
AB和圆锥的轴的距离为1,则该圆锥的体积为 .
5.如
右下图,在长方体ABCD—A
1
B
1
C
1
D
1<
br>中,已知AB= 4, AD =3, AA
1
= 2.
E、F分
别是线段AB、BC上的点,且EB= FB=1. D
1
C
1
(Ⅰ)求二面角C—DE—C
1
的正切值;
B
1
(Ⅱ)求直线EC
1
与FD
1
所成的余弦值.
A
1
D C
F
A
E B
6.如图,在长方体ABCD—A
1B
1
C
1
D
1
,中,AD=AA
1
=
1,AB=2,点E在棱AD上移动.
(1)证明:D
1
E⊥A
1
D;
(2)当E为AB的中点时,求点E到面ACD
1
的距离;
(3)AE等于何值时,二面角D
1
—EC—D的大小为
【拓展延伸】
1.如图,在直三棱柱ABC—A
1
B
1
C
1
中,
.
4
AB=BC=
2
,BB
1
=2,
ABC90
,E、F分别为AA
1
、C
1
B
1
的中点,沿棱柱的表面从
E到F两点的最短路径的长度为
.
2.设M、N是直角梯形ABCD两腰的中点,DE⊥AB于E(如图).现将△ADE沿DE折起
,
使二面角A-DE-B为45°,此时点A在平面BCDE内的射影恰为点B,则M、N的连线
与AE所成角的大小等于_________.
D
C
M
N
A
本章复习题
A组
E
B
1.在空间四边形ABCD各边上分别取E、F、G、H四点,如果EF和GH能相交于
点P,
那么
(A)点P必在直线AC上
(B)点P必在直线BD上
(C)点P必在平面ABC内
(D)点P必在平面上ABC外
2.用一个平面去截正方体,所得的截面不可能是
...
(A)六边形 (B)菱形 (C)梯形
(D)直角三角形
3.空间两直线
l、m
在平面
、
<
br>上射影分别为
a
1
、
b
1
和
a
2<
br>、
b
2
,若
a
1
∥
b
1
,
a
2
与
b
2
交
于一点,则
l
和
m
的位置关系为
(A)一定异面
(B)一定平行 (C)异面或相交 (D)平行或异面
4.下列各图是正方体或正四面
体,P
,
Q
,
R
,
S分别是所在棱的中点,这四个点中不共
面
...
的一个图是
S
P
S
P
S
PS
S
P
S
S
P
R
P
Q
RQ
S
P
R
P
R
R
P
R
PR
Q
R
R
Q
P
P
Q
P
RS
Q
Q
Q
Q
Q
P
P
P
SR
Q
Q
Q
SR
S
S
Q
R
S
R
SR
Q
SR
Q
(A) (B)
(C) (D)
5.有三个平面
,<
br>β
,
γ,下列命题中正确的是
(A)若
,
β
,
γ两两相交,则有三条交线
(B)若
⊥β,
⊥γ,则β∥γ
(C)若
⊥γ,β∩
=a,β∩γ=b,则a⊥b (D)若
∥β,β∩γ=
,则
∩γ=
6.正方体ABCD
-
A
1
B
1
C1
D
1
中,M为BC中点,N为D
1
C
1
的中
点,则NB
1
与A
1
M所成的角
等于
(A)30
0
(B)45
0
(C)60
0
(D)90
0
7.在直二面
角
MN
中,等腰直角三角形
ABC
的斜边
BC
,一直角边
AC
,
BC
与
所成角的正弦值为
(A)
6
,则
AB
与
所成的角是
4
(B)
(C) (D)
6342
B
α
M
A
β
C
N
(第7题图)
8.已知正方形ABCD,沿对角线AC将△ADC折起,设AD与平面ABC
所成的角为β,当
β取最大值时,二面角B
―
AC
―
D等于
(A)120
0
(B)90
0
(C)60
0
(D)45
0
9.如图,直三棱
柱ABC
-
A
1
B
1
C
1
的体积为V,点
P、Q分别在侧棱AA
1
和CC
1
上,AP=C
1
Q,则四棱锥B
-
APQC的体积为
VVVV
(A)
(B) (C) (D)
2345
A
1
P
B
1
Q
A
C
C
1
B
(第9题图)
10.棱长为a的正方体中,连结相邻面的中心,以这些线段为棱的八面体的体积为
a
3
a
3
a
3
a
3
(A)
(B) (C) (D)
34612
11.正方体的两个面上的两条对角线所成的角为
.
12.在三棱柱ABC
-
A
1
B
1
C
1
中,P,Q分别为AA
1
,BB
1
上的点,且A
1
P=BQ,
则(V
C
-
ABQ
+V
C<
br>-
ABP
)∶
V
ABCA
1
B
1
C
1
.
13.
如图,在三棱锥S-ABC中,SA⊥底面ABC,AB⊥垂直平分SC
,且分别交
AC、SC于D、E.又SA=AB,SB=BC.求以BD为棱,以BDE与BDC为面的
二面角的度
数.
14.
如图,圆柱的轴截面ABCD是正方形,点E在底面的圆周上,AF⊥DE,F是垂足.
(Ⅰ)求证:AF⊥DB;
(Ⅱ)如果圆柱与三棱锥D-
ABE的体积比等于
3
,求直线DE与平面ABCD所成的角.
B组
1.二面角
l
是直二面角,A
,B
,设直线
AB
与
、
所成的角分别为∠1和
∠2,则
(A)∠1+∠2=90
0
B)∠1+∠2≥90
0
(C)∠1+∠2≤90
0
(D)∠1+∠2<90
0
2.
已知边长为a的菱形ABCD,∠A=
已知θ∈[
,将菱形ABCD沿对角线折成二
面角θ,
3
2
,],则两对角线距离的最大值是
33
33
33
(A)
a
(B)
a
(C)
a
(D)
a
42
24
3.在正方体ABCD
-
A
1
B
1
C
1
D
1
中与AD<
br>1
成60
0
角的面对角线的条数是
(A)4条
(B)6条 (C)8条 (D)10条
4.斜棱柱底面和侧面中矩形的个数最多可有
(A)2个
(B)3个 (C)4个 (D)6个
5.如图所示,在多
面体ABCDEF中,已知ABCD是边长为3的正方形,EF∥AB,EF=
EF与面AC的距离为2
,则该多面体的体积为
(A)
9
15
(B)5
(C)6 (D)
2
2
E
F
3
,
2
D
A
B
C
(第5题图)
6.如图,在斜三棱柱A
1
B
1
C
1
-ABC中,∠BAC=90
0
,BC
1
⊥AC,则C
1
在底面ABC上的射
影H必在
(A)直线AB上 (B)直线BC上
(C)直线AC上 (D)△ABC内部
B
A
C
B
1
A
1
C
1
7.如图,在四棱锥P
-
ABCD中,E为CD上的动点,四边形ABCD为
时,
体积V
P
-
AEB
恒为定值(写上你认为正确的一个答案即可)
.
P
E
D
E
A
C
M
D
C
B
B
A
(第7题图)
(第8题图)
8.如图,在四棱锥E
-
ABCD中,底面ABCD为梯形,AB∥
CD,2AB=3DC,M为AE的中
点,设E
-
ABCD的体积为V,则三棱锥M<
br>-
EBC的体积
为
.
9.四棱柱ABCD
-
A
1
B
1
C
1
D
1
中,给出三个结论:
(1)四棱柱ABCD
-
A
1
B
1
C
1
D
1
为直四棱柱;(2)
底面ABCD为菱形;(3)AC
1
⊥B
1
D
1
.
以其中两个论断作为条件,余下的一个论断作为结论,可以得到三个命题,其中正确
命题的个数为 .
10.下列五个正方体图形中,l是正方体的一条对角线,点M ,N,P分别为其所在棱的中
点,能得出l⊥面MNP的图形的序号是 .(写出所有
符合要求的图形序号)
P
M
N
l
M
l
P
N
M
l
M
l
N
P
P
l
N
N
P
M
① ② ③ ④ ⑤
11.
已知:平面
平面直线a,
同垂直于平面
,又同平行于直线
b
.
求证:(Ⅰ)
a
;(Ⅱ)
b
.
12.
如图,在正方体ABCD-A
1< br>B
1
C
1
D
1
中,E、F分别是BB
1、CD的中点。
(Ⅰ)证明AD⊥D
1
F;
(Ⅱ)求AE与D
1
F所成的角;
(Ⅲ)证明面AED⊥面A
1
FD
1
;
(Ⅳ)设AA1
=2,求三棱锥F-A
1
ED
1
的体积V
F-A1E D1
.
D
1
A
1
B
1
C
1
E
F
D
AB
C
本章测试
(总分150分
时间120分钟)
一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选
项中,只
有一个是符合题目要求的.
1、用一个过正四棱柱底面一边的平面去截正四棱柱,截面是( )
A.正方形
B.矩形 C.菱形 D.一般平行四边形
2、在四棱锥的四个侧面中,直角三角形最多可能有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
3、具有下列性质的三棱锥必定是正棱锥的是( )
A.顶点在底面的射影是底面各顶点距离相等
B.底面是正三角形且侧面都是等腰三角形
C.相邻两条侧棱间的夹角都相等
D.三条侧棱长相等,侧面与底面所成的角也相等
4、设棱锥的底面面积是8cm
2
,那么这个棱锥的中截面(过棱锥高的中点且平行于底面的
截面)的面积是( )
A.4cm
2
B.22cm
2
C.2cm
2
D.2cm
2
5、圆台上、下底面积分别为
,4
,侧面积为<
br>6
,这个圆台的体积是 ( )
(A)
237373
(B)
23
(C)
(D)
363
6、有一个长、宽、高分别为6cm、8cm、10cm的长方体,将其分割成
两个等体积的小长
方体.则小长方体对角线长不可能是( )
A、5
5
cm B、
142
cm
C、
152
cm D、
173
cm
7、三个平面两
两垂直,它们的三条交线交于一点O,P到三个面的距离分别是3、4、5,
则OP的长为
( )
A.
53
B.
52
C.
35
D.
25
8、将棱长为3的正四面体的各棱
长三等份,经过分点将原正四面体各顶点附近均截去一
个棱长为1的小正四面体,则剩下的多面体的棱数
E为( )
A.16 B.17
C.18 D.19
9、下列命题中:(1)、平行于同一直线的两个平
面平行;(2)、平行于同一平面的两个平
面平行;(3)、垂直于同一直线的两直线平行;(4)、垂
直于同一平面的两直线平行.其中
正确的个数有
A、1
B、2 C、3 D、4
10、如图,是正方体的平面展开图,在这个正方
N
体中①BM与ED平行;②CN与BE异面;③CN
与BM成60
0
角;④DM与BN垂直;以上四个命
D C
M
题中,正确命题的序号是( )
A.①②③ B.②④ C.③④ D.②③④
E A B
11、一个棱柱是正四棱柱的条件是
A、底面是正方形,有两个侧面是矩形
F
B、底面是正方形,有两个侧面垂直于底面
C、底面是菱形,且有一个顶点处的三条棱两两垂直
D、每个侧面都是全等矩形的四棱柱
12、在xOy平面上,四边形ABCD的四个顶点坐标依次为(0,0)、(1,0)、(2,1)及
(0,3),则这个四边形绕x轴旋转一周所得到的几何体的体积为
A.
262520
B.
C.
8
D.
333
二、填空题:本大题共4小题,共16分,把答案填在题中横线上.
13、已
知正四面体ABCD的棱长为1,点P在AB上移动,点Q在CD上移动,当PQ的
长取最小值时,平面
ABQ与平面CDP所成的角为____________.
14、两个平面
,<
br>
都与第三个平面
相交,那么它们的交线的条数是
.
15、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__________.
16、正三棱柱ABC—A
1
B
1
C
1
中,D是AB的中点,CD等于
3
a,则顶点A
1
到平
面CDC
1
的距离为________________.
三、解答题:本大题共6小题,74分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17、(本题满分12分)
已知正四棱锥的底面边长为6cm,体积是363cm
3
.(1)求侧棱与底面所成角的正切;(2)
求此棱锥的全面积.
18、(本题满分12分)
已知圆台的上下底面半径分别是2、5,且侧面面积等于两底面面积之和,求该圆台的母线长.
19、(本题满分12分)
在平行六面体ABCD-ABCD中,若三棱锥A-A
BD是正三棱锥.(I)求证:AC⊥平面
ABD;(II)若AB=2cm,AB=3cm,求
八面体ABDDBC的体积.
20、(本题满分12分)
1
如图,直三棱柱ABCA
1
B
1
C
1
中,
ABACAA
1
,
BAC90
,
D
为棱
BB
1的中点.
2
(Ⅰ)求异面直线
C
1
D
与
AC
所成的角;
1
(Ⅱ)求证:平面
A
1
DC
平面
ADC
.
C
1
A
1
B
1
D
B
C
A
21、(本题满分12分)
如图,在棱长为4的正立方体ABCD-ABCD中,O
是ABCD的中心,点P在棱CC
上,且CC=4CP.
(I)求直线AP与平面BCCB所成
D
O
C
的角的正切值;
A
B
(II)设O点在平面DAP上的射影是H,
H
求证:DH⊥AP;
P
(III)求点P到平面ABD的距离.
D
C
A
B
22、(本题满分14分)
如图,四棱锥
PABCD
中,
PB
底面
ABCD,
CDPD
.底面
ABCD
为直角梯形,
AD
∥BC
,
ABBC
,
ABADPB3
.点
E在棱
PA
上,且
PE2EA
.
(Ⅰ)求异面直线
PA
与
CD
所成的角;
P
(Ⅱ)求证:
PC
∥平面
EBD
;
(Ⅲ)求二面角
ABED
的正切值.
E
C
B
A
D
参考答案
第37课 棱柱、棱锥和棱台
【基础平台】
1.棱柱(或长方体)、棱锥、棱台
2.正方形沿着正对着(垂直于)正方形所在平面的方
向,等于正方形的边长 3.C
4.三棱锥
【自主检测】
1.平行四边形、三角形、梯形; 2.四边形ABFE、四边
形DCGH;AD、BC、FG、EH;
四边形AEHD、四边形EHGF、四边形FGCB、四边形A
DCB; 3.若干个平面多边形
围成的;正方体、六棱柱; 4.D; 5.略
【拓展延伸】1.3、8; 2.在空间搭成正四面体
第38课 圆柱、圆锥、圆台和球
【基础平台】
1.圆柱-圆钢,圆锥-铅垂,圆台-纸杯连同它的内部,球-篮球2.略3.
直角梯形,
垂直于底边的腰所在的直线,截面和底面 4.概念略,实物如皮球和铅球
【自主检测】1.C 2.C 3.略 4.略 5.略 6.12cm
【拓展延伸】1.9,10 2.不共面的四个点
第39课 中心投影和平行投影
【基础平台】
1.投射线、投影面2.投射线交于一点,投射线相互平行,斜投影,正投影
3.③,①,②
4.详解略,“长对正,高平齐,宽相等”
【自主检测】1.C 2.B 3.C
4.②③ 5.略 6.略
【拓展延伸】1.略 2.略
第40课 直观图画法
【基础平台】1.45º或135º 2.A 3.A 4.略
【自主检测】1.B
2.③ 3.平行性、等长性 4.(1)略(2)32 5.略
【拓展延伸】选C
第41课 平面的基本性质(1)
【基础平台】
1.见必修2第21页表格
2.无限延展的,厚薄 3.C
4.∈,
,,,AC,
平面ABC,平面BCD
【自主检测】
1.B 2.D 3.
l,m
,
n
,mnO
图略
4.图略 5.图略,根据是公理2 6.由题意有平面A
1
BC
1
∩平面BDD
1
B
1
=BO
1
,且P∈B
1
D,∴P∈平面BDD
1
B
1
.
又P∈平面A
1
BC
1
,∴P为二平面
A
1
BC
1
与平面BDD
1
B
1
的公共点
.
∴P∈BO
1
,即点B、P、O
1
共线.
【拓展延伸】略
第42课 平面的基本性质(2)
【基础平台】
1.公理1(内容略)、公理3、推论2;2.在同一平面内没有公共点的两条直线;
3.D
4.D
【自主检测】
1.(1) × (2)√(3) ×(4) × (5) ×(6)
√
2.C; 3. 6; 4.4个; 5.证略 6.证略.
【拓展延伸】1.B 2.略.
第43课 空间两条直线的位置关系——平行直线
【基础平台】
1.平行、相交;异面. 2.平行,仍成立. 3.略. 见教材.
4.相等或互补,仍成立.
【自主检测】
1.D 2.C 3.60º或120º
4. 菱形 5.(1)证略,(2)8cm 6.证略.
【拓展延伸】
1.证略.
2.提示:可取AC中点G,连结EG、FG,利用三角形两边之和大于第三边.
第44课
空间两条直线的位置关系——异面直线
【基础平台】1.①√②×③√④×⑤√ 2.D 3.C
4.
0
90
【自主检测】1.C 2.B 3.6
4.4或43 5.90º 6.用反证法,略.
【拓展延伸】略
第45课
直线与平面的位置关系(1)
【基础平台】1.略;2. 0、1、无数个; 3.C 4.D
【自主检测】1.C 2.C 3.平行或异面、相交或异面 4. 相交、平行 5.略
6.略
【拓展延伸】提示:平行;连结A
1
C交AC
1
于O,再连结OD.
第46课 直线与平面的位置关系(2)
【基础平台】1.D 2.C
3.垂直 4.平行或在平面内 、平行或相交
【自主检测】1.D 2.A 3.
n
β或 n∥β; 4.
【拓展延伸】1.7个 2.略
第47课 直线与平面的位置关系(3)
π
【基础平台】1.平行、垂直
2.[0, ] 3.C 4.D
2
【自主检测】1.C 2.A 3.226
或241 4.异面或平行 5.略 6.略
00
53
.5.略 6.略
2
【拓展延伸】1.B 2.略
第48课
平面与平面的位置关系(1)
【基础平台】
1.表格见必修2第39页
2.如果一个平面内有两条相交直线都平行于另一个平面,那
么这两个平面平行. 3.B 4.C
【自主检测】
1.D 2.C 3.3对 4.16或272
5.证明:∵
MN∥EF,EF
平面EFDB,MN
平面EFDB
∴MN∥平面EFDB,又AM∥DF,同理得AM∥平面EFDB.
∵MN
平面AMN,AM
平面AMN,且MN∩AM=M,
∴平面AMN∥平面EFDB.
6.略
【拓展延伸】略,这个命题可以用来判断面面平行.
第49课 平面与平面的位置关系(2)
【基础平台】
1.C
2.B 3.线面垂直、面面垂直 4.45º
【自主检测】
1.B 2.A
3.
2
4.90º 5.2 6.(1)证明略 (2)60º
【
拓展延伸】表略,命题1:如果一个二面角的两个面分别垂直于另一个二面角的两个面,
那么这两个二面
角相等或互补,此命题为假命题;命题2:如果一个角的两个边分别垂直
于一个二面角的两个面,那么这
个角与二面角的平面角相等或互补,此命题为真命题.
第50课
平面与平面的位置关系(3)
【基础平台】
1
1.D 2.C
4.
2
【自主检测】
1.B 2.B
3.①②
③或①③
②
4.设
CD,
,
在
内作一条
直线AB⊥CD,则AB⊥
.
又
l
,l
∥AB.
AB
,l
,l
∥
. 5.证明:连结BC
1
交B
1
C于O,则O为BC
1
的
中点
连结RO,AC
1
,∵R是AB的中点 ∴RO∥AC
1
∵P,Q分别为A
1
D
1
,A
1
B
1的中点,易知A
1
C
1
⊥PQ,可证得∴AC
1
⊥PQ
同理OSAC
1
,AC
1
面PQS
RO面PQS
,又
RO面B
1
RC
面PQS面B
1<
br>RC
6.提示:由题设知,AD∥BC,∠DAF就是所要求的角.又由二面角D-EF-A为直
二面角
知,DF⊥平面ABFE,DE⊥AE,易得AD=AF=DF=
2a
,故△A
DF为正三角形,从而AF
与BC所成的角为60º.
【拓展延伸】
证
(
1)连C
1
D交CD
1
于F,则EFBD
1
,
<
br>BD
1
面C
1
DE,EF面C
1
DE,
BD
1
面C
1
DE.
(2)
A
1B
1
面BCC
1
B
1
,C
1
E平
面BCC
1
B
1
,
A
1
B
1
C
1
E
故保要过B
1
作B
1
PC
1E交C
1
C于P点即可
此时P为CC
1
的中点.
事实上
,当P为CC
1
的中点时,B
1
PC
1
E
从而C
1
E平面A
1
B
1
P,
平面A
1B
1
P平面C
1
DE.
(3)连结BD,BC
1,则BDBC
1
,EDEC
1
,
连结BF,则BFDC<
br>1
,EFDC
1
EFB即为二面角BC
1
DE的平
面角.
在BEF中,
EFCE
2
CF
2
BE
1
2
22
即为所求
3
36
,BF
CF
2
BC
2
22
由余弦定理:cosEFB
第51课
空间图形的展开图
【基础平台】
1.矩形,扇形
2.侧棱和底面垂直的棱柱,底面为正多边形的直棱柱,
Ø
3.C
4.略,教材第50页.
【自主检测】
1.A 2.A 3.B 4.
3
5.
202
6.
74
7.如图扇形SAA′为圆锥的侧面展开图,线段AA′的长即为所求的最短路程.
由已知
SA=SA′=3r,
r
在等腰三角形SAA′中可求得AA′=33
r.
360
0
120
0
,
SA
A′
S
θ
B O
8. 解:(1)在平面图中,P
1
B⊥P
1
A,P
2
B⊥P
2
C,故在三棱锥中,PB⊥PA,PB
⊥PC.
∴PB⊥面PAC,∴PB⊥AC.
(2)在三棱锥中作PD⊥AC,垂足为D,连BD,由三垂线定理,得BD⊥AC,
∴∠PDB是所求二面角的平面角.
在展开图中,作AE⊥CP
3
,垂足为E.
P
1
在三棱锥中,设PA=AC=x.如图,在平面图中,
CE=P
3
E=x
2
-16 .
又由P
2
C=P
3
C=2x
2
-16
,且P
2
E=P
1
A,知
x=3x
2
-16
x=32 .
88
由AE·CP
3
=
P
3
D·AC
P
3
D=
PD=
.
33
4
∴cos∠PDB= .
5
【拓展延伸】
B
D
P
2
A
A
C
E
P
3
1. D
2.解(1)如图1,沿正三角形三边中点连线折起,可拼得一个正三棱锥.
如图2,正三角形三个角
上剪出三个相同的四边形,其较长的一组邻边边长为三角形边长
的
1
,
有一组对角为直角,余下部分按虚线折起,可成一个缺上底的正三棱柱,而剪出的
4
三个相同的
四边形恰好拼成这个正三棱锥的上底.
(2)如图3,分别连结三角形的内心与各顶点,得三条线段,
再以这三条线段的中点为顶
点作三角形.以新作的三角形为直棱柱的底面,过新三角形的三个顶点向原三
角形三边作
垂线,沿六条垂线剪下三个四边形,可心拼成直三棱柱的上底,余下部分按虚线折起,成为一个缺上底的直三棱柱,即可得到直三棱柱.
第52课
柱、锥、台、球的体积(1)
【基础平台】
1.略 2.C 3.D 4.A
【自主检测】
1.A 2.A 3.C 4.1:7 5.8π 6.略.
【拓展延伸】37.9mm
第53课 柱、锥、台、球的体积(2)
【基础平台】
9
1.D 2.B 3. 4.8
5
【自主检测】
1.D 2.A 3.D 4.1:3
5.
43
3
a
6.球;球.
27
227.设圆柱的底面半径为r,高为h,则可得
h2Rr,
2R
2
R
4
224
∴S
圆柱侧
=2<
br>
rh4
Rrr4
r,
2
4
2
∴当
r
8.证明略.
2
R,h2R
时,球的内接圆柱的侧面积
最大,最大值为
2
R
2
.
2
【拓展延伸】
1.
23
.
2.k.
3
第54课 本章小结与复习(1)
【基础平台】
1.D
2.C 3.(1)无数,一,一,无数;(2)一,无数,无数,一. 4.①、④
【自主检测】
1.A 2.D 3.②③④
① 4.
AC⊥BD,或者其他能推出这个条件的条件,如四边形ABCD为菱
形,等等.
5.(1)略(2)略(3)60º
6.(1)略(2)
arcsin
【拓展延伸】1.①②④ 2.②④
第55课 本章小结与复习(2)
【基础平台】
1.D 2.D 3.C
4.2cm
【自主检测】
1.B 2.B 3.B 4.
3
6
22
221
1
5.(1)(2)
6.(1)略(2)(3)
23
3
214
3
【拓展延伸】1.
10
2.90º
2
本章复习题
A组
1.A 2.D 3.A 4.D
5.D 6.D 7.B 8.B 9.B 10.C 11.0º或60º或90º
12.1:3.
13. 解:由于SB=BC,且E是SC的中点,因此BE是等腰三
角形SBC的底边SC的中线,
所以SC⊥BE.
又已知SC⊥DE,BE∩DE=E,∴SC⊥面BDE,∴SC⊥BD
又∵SA⊥底面ABC,BD在底面ABC上,∴SA⊥BD而SC∩SA=S
∴BD⊥面SAC∵DE=面SAC∩面BDE,DC=面SAC∩面BDC,
∴BD⊥DE,BD⊥DC.∴∠EDC是所求的二面角的平面角
∵SA⊥底面ABC,∴SA⊥AB,SA⊥AC.
设SA=a,则AB=a,BC=SB=
2
a又因为AB⊥BC,所以AC=
3
a
在Rt△SAC中,tanACS
SA1
∴∠ACS=30
0
AC
3
又已知DE⊥SC,所以∠EDC=600。即所求的二面角等于60
0
.
14. (Ⅰ)证明:根据圆柱性质,
DA⊥平面ABE
∵BE
平面ABE,
∴DA⊥EB.
∵AB是圆柱底面的直径,
点E在圆周上,
∴AE⊥EB,又AE∩AD=A,故得
EB⊥平面DAE∵AF
平面DAE,∴EB⊥AF
又AF⊥DE,且EB∩DE=E,故得
AF⊥平面DEB.∵DB
平面DEB
∴AF⊥DB.
(Ⅱ)解:过点E作EH⊥AB,H是垂足,连结DH.
根据圆柱性质,平面ABCD⊥平面ABE,AB是交线,且EH
平面ABE,
∴EH⊥平面ABCD.
又DH
平面ABCD,∴DH是ED在平面ABCD上的射影,
从而∠EDH是DE与平面ABCD所成的角.
设圆柱的底面半径而R,则D
A=AB=2R,于是V
圆柱
=2πR
3
,
2R
2
1
V
D-ABE
=AD·S
△ABE
=·EH.
3
3
V
圆柱
:V
D-ABE
=3π,得EH=R.
可知H是圆柱底面的圆心,AH=R,
DH=
DAAH
∴∠EDH=arccot
22
5R,
DH
arccot5.
EH
B组
3
1.C 2.D 3.C 4.D 5.D 6.A
7.如正方形(不惟一) 8. V 9.1 10.①④⑤
10
11.
证:(Ⅰ)设
ABAC
在
内任取一点P并于
内作直线PM⊥AB,PN⊥AC
,PM而a,PMa.
同理
PNa
又
PM,PN,a
(Ⅱ)于
a
上任取一点Q,过b
与Q作一平面交
于直线
a
1
,交
于直线
a
2
.
ba,ba
1
.
同理
ba
2
.
a
1
,a
2
同过Q且平行于b,a
1
,a
2
重合.又a
1
,a
2
,
a
1
,a
2
都是
,
的交线,即都重合于
a
ba
1
,ba.而a,b
12.(Ⅰ)略(Ⅱ)90º(Ⅲ)略(Ⅳ)1
本章测试
一、1.B,2.D,3.D,4.C,5.C,6.B,7.B,8.C,9.B,10C,
11.C, 12.B
二、13.90; 14.1或2或3; 15.
三、
50026
π 16.(1+)R.
33
17解:(1)如图,在正四棱锥P-ABCD中,
设正四棱锥的高为hcm,又底面边长a=6cm,
由V=363cm,得
1
363=6
2
h,解得
3
h=33,
即PO=33.
取BC中点E,底面中心为O,连结PO,OE,
PE,
由正棱锥的性质可得:在Rt△POB中,
PBO即为侧棱与底面所成的角,
PO6
∵tanPBO==
BO2
(2)由性质可得,
斜高PE=
POOE
S
侧面
积
=
22
3
P
D
A
O
B
E
C
(33)
2
3
2
6
11
(4a)PE46672
(cm
2
),
22
S
底
=36cm
2
,
S
全
=108cm
2
答:(1)侧棱与底面所成角的正切为
6
;(2)正四棱锥的全面积为10
8cm
2
.
2
18解:设圆台的母线长为
l
,则
1分
圆台的上底面面积为
S
上
24
3分
圆台的上底面面积为
S
下
525
6分
所以圆台的底面面积为
SS
上
S
下
29
8分
又圆台的侧面积
S
侧
(25)l
7
l
10分
于是
7
l25
11分
即
l
2
2
29
为所求.
12分
7
D
A
B
C
19解:(I)∵A-ABD是正三棱锥
∴AB=AD=AA.
∴AD⊥AB.且
□
ABBA为菱形.
∴AB⊥AB.
∴AB⊥平面ADCB.
D
C
∴AB⊥AC.
同理AD⊥AC.
∴AC⊥平面ABD.
(II)在正三棱锥A-ABD中,侧棱AB=2cm,底面边长AB=3cm
∴高h=
23
2
2
-(3)
2
=3(cm).
32
13
∴V
A
-
ABD
=S
△ABD
h=(cm
3
).
34
设A到平面ABD的距离为h,
∵S
△
ABD
h=S
△
ABD
h=3V
A
-
ABD
.
9
∴S
△
ABD
h=.
4
9
∴V<
br>ABCD
-
ABCD
=S
ABCD
h=2S△
ABD
h=(cm
3
).
2
93
∴V
ABDDBC
=V
ABCD
-
ABCD
-2
V
A
-
ABD
=-2=3(cm
3
).
24
20、解:
(Ⅰ)连结
AC
1
交
AC
于点
E
,取
AD
中点
F
,连结
EF
,则
EF
∥
C
1
D
.
1
∴直线
EF
与
A
1
C
所成的角就是异面直线
C
1
A
D
F
B
C
1
D
与
AC
所成的角.
1
设
ABa
,
则
C
1
DC
1
B
1
2
B
1
D
2
3a
,
AC
2
AA
1
2
5a
.
2a
.
A
1
C
AD
E
AB
2
BD
2
中,
B
1
CEF
CE
1
2
A
1
C
5
2
a
,
C
EF
1
2
C
1
D
3
2
a
,
直三棱柱中,
BAC90
,则
ADAC
.
CFAC
2
AF
2
a
2
(
2a
2
)
2
6
2
a
.
3<
br>a
2
a
2
CEEFCF15
42
,
cosCEF
4
2CEEF15
53
2a
a
22
222
5
a
2
3
异面
直线
CD
与
AC
所成的角为
arccos
1
15<
br>15
1
.
(Ⅱ)直三棱柱中,
BAC90
,
AC
平面
ABB
1
A
1
.
则
ACA
1
D
.
又
AD2a
,
A<
br>1
D2a
,
AA
1
2a
,
于是
ADA
1
D
. 则
AD
2
A1
D
2
AA
1
2
,
A
1
D
平面
ACD
.
又
A
1
D
平面
A
1
CD
,
平面
ADC
平面
ADC
.
1
21、(I)解:连BP,
∵AB⊥平面BCCB,
∴∠APB即为AP与平面BCCB所成的角.
在Rt△APB中,
A
AB=4,BP=17,
417
∴tan∠APB=.
17
D
O
B
H
C
P
C
D
(II)∵AA⊥平面AC,CC⊥平面AC,
∴AC为AP在平面AC上的射影.
A
∵在正方形ABCD中,AC⊥BD,且BD平面AC,
∴AP⊥BD.
即AP⊥OD.
∵OH⊥平面DAP,
∴DH为DO在平面DAP上的射影,
又DO⊥AP,
∴DH⊥AP.
(III)连BC,平面ABD即为平面ABCD.
B
D
∵AB⊥平面BCCB,AB平面ABCD,
∴平面ABCD⊥平面BCCB.
∴过P作PQ⊥BC于Q,
则PQ⊥平面ABCD.
PQ长即为P到平面ABD的距离.
在Rt△CPQ中,
CP=3,∠PCQ=45,
32
∴PQ=3sin45=.
2
22、解:(Ⅰ)
PB
底面
ABCD
,
CDPD
,
CDBD
.
在直角梯形
ABCD
中,
ABAD3
,
BC
6
.
取
BC
的中点
F
,连结
PF
,则
AF
∥
CD
.
异面直线
PA
和
CD
所成的角就是
PA
和
AF
所成的角
PAF
在△
PAF
中,
AFPAPF32
,
O
A
H
B
Q
C
P
D
C
A
B
P
H
C
D
F
G
E
B
A
PAF60
,
即异面直线
PA
和
CD
所成的角是
60
. <
br>(Ⅱ)连结
AC
交
BD
于
G
,连结
EG,
AGAD1AE1AGAE
.
,又
,
GCBC2EP2GCEP
PC
∥
EG
.
又
EG
平面
EBD
,
PC
平面
EBD
,
PC
∥平面
EBD
.
(Ⅲ)
PB
平面
ABCD
,
ADPB
.
又
ADAB
,
AD
平面
EAB
.
作
AHBE
,垂足为
H
,连结
DH
,则
DH
BE
,
AHD
是二面角
ABED
的平面角
ABAEsin45
35
在
ABE
中,
BE5,AH
,
BE5
tanAHD
AD
5
.
AH
所以,二面角
ABED
的正切值为
5
.