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1、
單元質(zhì)檢八 立體幾何(A)
(時間:45分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(本大題共5小題,每小題7分,共35分)
1.若平面α⊥平面β,且平面α內(nèi)的一條直線a垂直于平面β內(nèi)的一條直線b,則( )
A.直線a必垂直于平面β B.直線b必垂直于平面α
C.直線a不一定垂直于平面β D.過a的平面與過b的平面垂直
答案C
解析α⊥β,a?α,b?β,a⊥b,當(dāng)α∩β=a時,b⊥α;當(dāng)α∩β=b時,a⊥β,其他情形則未必有b⊥α或a⊥β,所以選項A,B,D都錯誤,故選C.
2.某幾何體的三視圖如圖所示(單位:cm),則該幾何體的體積(單
2、位:cm3)是( )
A.π2+1 B.π2+3 C.3π2+1 D.3π2+3
答案A
解析V=13×3×12×π×12+12×2×1=π2+1,故選A.
3.已知直三棱柱ABC-A1B1C1的6個頂點都在球O的球面上.若AB=3,AC=4,AB⊥AC,AA1=12,則球O的半徑為( )
A.3172 B.210 C.132 D.310
答案C
解析由計算可得O為B1C與BC1的交點.
設(shè)BC的中點為M,連接OM,AM,則可知OM⊥面ABC,連接AO,則AO的長為球半徑,可知OM=6,AM=52,在Rt△AOM中,由勾股定理得R=132.
4.(2018福建寧德
3、期末)我國古代數(shù)學(xué)名著《孫子算經(jīng)》中有如下問題:“今有筑城,上廣二丈,下廣五丈四尺,高三丈八尺,長五千五百五十尺,秋程人功三百尺.問:須工幾何?”意思是:“現(xiàn)要筑造底面為等腰梯形的直棱柱的城墻,其中底面等腰梯形的上底為2丈,下底為5.4丈,高為3.8丈,直棱柱的側(cè)棱長為5 550尺.如果一個秋天工期的單個人可以筑出300立方尺,問:一個秋天工期需要多少個人才能筑起這個城墻?”(注:一丈等于十尺)( )
A.24 642 B.26 011 C.52 022 D.78 033
答案B
解析根據(jù)棱柱的體積公式,可得城墻所需土方為20+542×38×5550=7803300(立方尺),一個秋天
4、工期所需人數(shù)為7803300300=26011,故選B.
5.在空間四面體ABCD中,平面ABD⊥平面BCD,且DA⊥平面ABC,則△ABC的形狀是( )
A.銳角三角形 B.直角三角形 C.鈍角三角形 D.不能確定
答案B
解析作AE⊥BD,交BD于E,
∵平面ABD⊥平面BCD,
∴AE⊥平面BCD,BC?平面BCD,
∴AE⊥BC.
而DA⊥平面ABC,BC?平面ABC,
∴DA⊥BC.
又∵AE∩AD=A,∴BC⊥平面ABD.
而AB?平面ABD,∴BC⊥AB,
即△ABC為直角三角形.故選B.
二、填空題(本大題共3小題,每小題7分,共21分)
6.
5、已知四棱錐P-ABCD的三視圖如圖所示,則此四棱錐外接球的半徑為 .?
答案5
解析因為三視圖對應(yīng)的幾何體是四棱錐,頂點在底面的射影是底面矩形的長邊的中點,底面邊長分別為4,2,滿足側(cè)面PAD⊥底面ABCD,△PAD為等腰直角三角形,且高為2,如圖所示,可知外接球球心為底面對角線的交點,可求得球半徑為12×42+22=5.
7.已知PA垂直于平行四邊形ABCD所在的平面,若PC⊥BD,則平行四邊形ABCD的形狀一定是 .?
答案菱形
解析因為PA⊥平面ABCD,BD?平面ABCD,
所以PA⊥BD.
又PC⊥BD,且PC?平面PAC,PA?平面PAC,PC
6、∩PA=P,所以BD⊥平面PAC.
又AC?平面PAC,所以BD⊥AC.
又四邊形ABCD是平行四邊形,所以四邊形ABCD是菱形.
8.已知A,B,C,D是球面上不共面的四點,AB=AC=3,BD=CD=2,BC=6,平面ABC⊥平面BCD,則此球的體積為 .?
答案823π
解析如圖所示,設(shè)球心坐標(biāo)為O,
連接OD,交BC于點E,連接AE,
由題意可知OE2+AE2=OA2.
設(shè)球的半徑R=OD=OA=x,
由題意,得22-x2+622=x2,
解得x=2,則此球的體積為V=43πR3=823π.
三、解答題(本大題共3小題,共44分)
9.(14分)如下
7、的三個圖中,左面的是一個長方體截去一個角所得多面體的直觀圖,它的正視圖和側(cè)視圖在右面畫出(單位:cm).
(1)在正視圖下面,按照畫三視圖的要求畫出該多面體的俯視圖;
(2)按照給出的尺寸,求該多面體的體積;
(3)在所給直觀圖中連接BC',證明BC'∥平面EFG.
(1)解如圖:
(2)解所求多面體體積V=V長方體-V正三棱錐=4×4×6-13×12×2×2×2=2843(cm3).
(3)證明在長方體ABCD-A'B'C'D'中,連接AD',則AD'∥BC'.
因為E,G分別為AA',A'D'的中點,
所以AD'∥EG.從而EG∥BC'.
又BC'?平面EFG
8、,所以BC'∥平面EFG.
10.(15分)(2018河南商丘二模)如圖,在三棱柱ABC-A1B1C1中,側(cè)面ABB1A1⊥底面ABC,AC⊥AB,AC=AB=AA1=2,∠AA1B1=60°,E,F分別為棱A1B1,BC的中點.
(1)求三棱柱ABC-A1B1C1的體積;
(2)在直線AA1上是否存在一點P,使得CP∥平面AEF?若存在,求出AP的長;若不存在,說明理由.
解(1)在三棱柱ABC-A1B1C1中,A1B1=AB.
因為AB=AA1=2,所以A1B1=AA1=2.
又因為∠AA1B1=60°,連接AB1,所以△AA1B1是邊長為2的正三角形.
因為E是棱A
9、1B1的中點,所以AE⊥A1B1,且AE=3.
又AB∥A1B1,所以AE⊥AB.
又側(cè)面ABB1A1⊥底面ABC,
且側(cè)面ABB1A1∩底面ABC=AB,
又AE?側(cè)面ABB1A1,所以AE⊥底面ABC,
所以三棱柱ABC-A1B1C1的體積為V=S△ABC·AE=12AB·AC·AE=12×2×2×3=23.
(2)在直線AA1上存在點P,使得CP∥平面AEF.
理由如下:連接BE并延長,與AA1的延長線相交,交點為P.連接CP.
因為A1B1∥AB,故PEPB=PA1PA=A1EAB.
因為E為棱A1B1的中點,AB=A1B1,
所以A1EAB=12,所以PE=EB.
10、
又F為棱BC的中點,所以EF為△BCP的中位線,
所以EF∥CP.
又EF?平面AEF,CP?平面AEF,
所以CP∥平面AEF.
故在直線AA1上存在點P,使得CP∥平面AEF.
此時,PA1=AA1=2,所以AP=2AA1=4.
11.(15分)如圖,在三棱錐V-ABC中,平面VAB⊥平面ABC,△VAB為等邊三角形,AC⊥BC,且AC=BC=2,O,M分別為AB,VA的中點.
(1)求證:VB∥平面MOC;
(2)求證:平面MOC⊥平面VAB;
(3)求三棱錐V-ABC的體積.
(1)證明因為O,M分別為AB,VA的中點,
所以O(shè)M∥VB.
又因為VB?平面MOC,
所以VB∥平面MOC.
(2)證明因為AC=BC,O為AB的中點,所以O(shè)C⊥AB.
又因為平面VAB⊥平面ABC,平面VAB∩平面ABC=AB,OC?平面ABC,所以O(shè)C⊥平面VAB,
所以平面MOC⊥平面VAB.
(3)解在等腰直角三角形ACB中,AC=BC=2,
所以AB=2,OC=1.
所以等邊三角形VAB的面積S△VAB=3.
又因為OC⊥平面VAB,
所以三棱錐C-VAB的體積等于13OC·S△VAB=33.
又因為三棱錐V-ABC的體積與三棱錐C-VAB的體積相等,
所以三棱錐V-ABC的體積為33.
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