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高考聯(lián)考模擬數(shù)學(xué)文試題分項(xiàng)版解析 專(zhuān)題06立體幾何解析版 Word版含解析

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1、 高考數(shù)學(xué)精品復(fù)習(xí)資料 2019.5 1.【20xx高考新課標(biāo)1文數(shù)】如圖,某幾何體的三視圖是三個(gè)半徑相等的圓及每個(gè)圓中兩條相互垂直的半徑.若該幾何體的體積是,則它的表面積是( ) (A)17π (B)18π (C)20π (D)28π 【答案】A 【解析】 考點(diǎn):三視圖及球的表面積與體積 【名師點(diǎn)睛】由于三視圖能有效的考查學(xué)生的空間想象能力,所以以三視圖為載體的立體幾何題基本上是高考每年必考內(nèi)容,高考試題中三視圖一般常與幾何體的表面積與體積交匯.由三視圖還原出原幾何體,

2、是解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵. 2.【20xx高考新課標(biāo)1文數(shù)】平面過(guò)正文體ABCD—A1B1C1D1的頂點(diǎn)A,,,則m,n所成角的正弦值為( ) (A) (B) (C) (D) 【答案】A 【解析】 【名師點(diǎn)睛】求解本題的關(guān)鍵是作出異面直線(xiàn)所成角,求異面直線(xiàn)所成角的步驟是:平移定角、連線(xiàn)成形,解形求角、得鈍求補(bǔ). 3.【20xx高考上海文科】如圖,在正方體ABCD?A1B1C1D1中,E、F分別為BC、BB1的中點(diǎn),則下列直線(xiàn)中與直線(xiàn)EF相交的是( ) (A)直線(xiàn)AA1 (B)直線(xiàn)A1B1 (C)直線(xiàn)A1D1 (D)直線(xiàn)

3、B1C1 【答案】D 【解析】 考點(diǎn):1.正方體的幾何特征;2.直線(xiàn)與直線(xiàn)的位置關(guān)系. 【名師點(diǎn)睛】本題以正方體為載體,研究直線(xiàn)與直線(xiàn)的位置關(guān)系,突出體現(xiàn)了高考試題的基礎(chǔ)性,題目不難,能較好的考查考生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力、空間想象能力等. 4.【20xx高考浙江文數(shù)】已知互相垂直的平面交于直線(xiàn)l.若直線(xiàn)m,n滿(mǎn)足m∥α,n⊥β,則( ) A.m∥l B.m∥n C.n⊥l D.m⊥n 【答案】C 【解析】 試題分析:由題意知,.故選C. 考點(diǎn):線(xiàn)面位置關(guān)系. 【思路點(diǎn)睛】解決這類(lèi)空間點(diǎn)

4、、線(xiàn)、面的位置關(guān)系問(wèn)題,一般是借助長(zhǎng)方體(或正方體),能形象直觀地看出空間點(diǎn)、線(xiàn)、面的位置關(guān)系. 5.【20xx高考天津文數(shù)】將一個(gè)長(zhǎng)方形沿相鄰三個(gè)面的對(duì)角線(xiàn)截去一個(gè)棱錐,得到的幾何體的正視圖與俯視圖如圖所示,則該幾何體的側(cè)(左)視圖為( ) 【答案】B 考點(diǎn):三視圖 【名師點(diǎn)睛】1.解答此類(lèi)題目的關(guān)鍵是由多面體的三視圖想象出空間幾何體的形狀并畫(huà)出其直觀圖. 2.三視圖中“正側(cè)一樣高、正俯一樣長(zhǎng)、俯側(cè)一樣寬”,因此,可以根據(jù)三視圖的形狀及相關(guān)數(shù)據(jù)推斷出原幾何圖形中的點(diǎn)、線(xiàn)、面之間的位置關(guān)系及相關(guān)數(shù)據(jù). 6. [20xx高考新課標(biāo)Ⅲ文數(shù)]如圖,網(wǎng)格紙上小正方形的邊長(zhǎng)

5、為1,粗實(shí)現(xiàn)畫(huà)出的是某多面體的三視圖,則該多面體的表面積為( ) (A) (B) (C)90 (D)81 【答案】B 【解析】 試題分析:由三視圖該幾何體是以側(cè)視圖為底面的斜四棱柱,所以該幾何體的表面積,故選B. 考點(diǎn):空間幾何體的三視圖及表面積. 【技巧點(diǎn)撥】求解多面體的表面積及體積問(wèn)題,關(guān)鍵是找到其中的特征圖形,如棱柱中的矩形,棱錐中的直角三角形,棱臺(tái)中的直角梯形等,通過(guò)這些圖形,找到幾何元素間的關(guān)系,建立未知量與已知量間的關(guān)系,進(jìn)行求解. 7.【20xx高考山東文數(shù)】一個(gè)由半球和四棱錐組成的幾何體,其三視圖如圖所示.則該幾何體的體

6、積為( ) (A)(B) (C)(D) 【答案】C 【解析】 考點(diǎn):1.三視圖;2.幾何體的體積. 【名師點(diǎn)睛】本題主要考查三視圖及幾何體的體積計(jì)算,本題涉及正四棱錐及球的體積計(jì)算,綜合性較強(qiáng),較全面的考查考生的視圖用圖能力、空間想象能力、數(shù)學(xué)基本計(jì)算能力等. 8.【20xx高考山東文數(shù)】已知直線(xiàn)a,b分別在兩個(gè)不同的平面α,內(nèi),則“直線(xiàn)a和直線(xiàn)b相交”是“平面α和平面相交”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】A 【解析】 考點(diǎn):1.充要條件;2.直線(xiàn)與平面的位置關(guān)系.

7、 【名師點(diǎn)睛】充要條件的判定問(wèn)題,是高考??碱}目之一,其綜合性較強(qiáng),易于和任何知識(shí)點(diǎn)結(jié)合.本題涉及直線(xiàn)與平面的位置關(guān)系,突出體現(xiàn)了高考試題的基礎(chǔ)性,能較好的考查考生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力、空間想象能力等. 9. [20xx高考新課標(biāo)Ⅲ文數(shù)]在封閉的直三棱柱內(nèi)有一個(gè)體積為的球,若,,,,則的最大值是( ) (A)4π (B) (C)6π (D) 【答案】B 【解析】 試題分析:要使球的體積最大,必須球的半徑最大.由題意知球的與直三棱柱的上下底面都相切時(shí),球的半徑取得最大值,此時(shí)球的體積為,故選B. 考點(diǎn):1、

8、三棱柱的內(nèi)切球;2、球的體積. 【思維拓展】立體幾何是的最值問(wèn)題通常有三種思考方向:(1)根據(jù)幾何體的結(jié)構(gòu)特征,變動(dòng)態(tài)為靜態(tài),直觀判斷在什么情況下取得最值;(2)將幾何體平面化,如利用展開(kāi)圖,在平面幾何圖中直觀求解;(3)建立函數(shù),通過(guò)求函數(shù)的最值來(lái)求解. 10.【20xx高考浙江文數(shù)】某幾何體的三視圖如圖所示(單位:cm),則該幾何體的表面積是______cm2,體積是______cm3. 【答案】80;40. 【解析】 考點(diǎn):三視圖. 【方法點(diǎn)睛】解決由三視圖求空間幾何體的表面積與體積問(wèn)題,一般是先根據(jù)三視圖確定該幾何體的結(jié)構(gòu)特征,再準(zhǔn)確利用幾何體的表面積與體積公式計(jì)算

9、該幾何體的表面積與體積. 11.【20xx高考浙江文數(shù)】如圖,已知平面四邊形ABCD,AB=BC=3,CD=1,AD=,∠ADC=90°.沿直線(xiàn)AC將△ACD翻折成△,直線(xiàn)AC與所成角的余弦的最大值是______. 【答案】 【解析】 試題分析:設(shè)直線(xiàn)與所成角為. 設(shè)是中點(diǎn),由已知得,如圖,以為軸,為軸,過(guò)與平面垂直的直線(xiàn)為軸,建立空間直角坐標(biāo)系,由,,,作于,翻考點(diǎn):異面直線(xiàn)所成角. 【思路點(diǎn)睛】先建立空間直角坐標(biāo)系,再計(jì)算與平行的單位向量和,進(jìn)而可得直線(xiàn)與所成角的余弦值,最后利用三角函數(shù)的性質(zhì)可得直線(xiàn)與所成角的余弦值的最大值. 12.【20xx高考四川文科】已知

10、某三菱錐的三視圖如圖所示,則該三菱錐的體積 . 【答案】 【解析】 考點(diǎn):1.三視圖;2.幾何體的體積. 【名師點(diǎn)睛】本題考查三視圖,考查幾何體體積,考查學(xué)生的識(shí)圖能力.解題時(shí)要求我們根據(jù)三視圖想象出幾何體的形狀,由三視圖得出幾何體的尺寸,為此我們必須掌握基本幾何體(柱、錐、臺(tái)、球)的三視圖以及各種組合體的三視圖. 13.【20xx高考北京文數(shù)】某四棱柱的三視圖如圖所示,則該四棱柱的體積為_(kāi)__________. 【答案】 【解析】 試題分析:四棱柱高為1,底面為等腰梯形,面積為,因此體積為 考點(diǎn):三視圖 【名師點(diǎn)睛】解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是根據(jù)幾何體的三視

11、圖判斷幾何體的結(jié)構(gòu)特征.常見(jiàn)的有以下幾類(lèi):①三視圖為三個(gè)三角形,對(duì)應(yīng)的幾何體為三棱錐;②三視圖為兩個(gè)三角形,一個(gè)四邊形,對(duì)應(yīng)的幾何體為四棱錐;③三視圖為兩個(gè)三角形,一個(gè)圓,對(duì)應(yīng)的幾何體為圓錐;④三視圖為一個(gè)三角形,兩個(gè)四邊形,對(duì)應(yīng)的幾何體為三棱柱;⑤三視圖為三個(gè)四邊形,對(duì)應(yīng)的幾何體為四棱柱;⑥三視圖為兩個(gè)四邊形,一個(gè)圓,對(duì)應(yīng)的幾何體為圓柱. 14.【20xx高考新課標(biāo)1文數(shù)】(本題滿(mǎn)分12分)如圖,在已知正三棱錐P-ABC的側(cè)面是直角三角形,PA=6,頂點(diǎn)P在平面ABC內(nèi)的正投影為點(diǎn)E,連接PE并延長(zhǎng)交AB于點(diǎn)G. (I)證明G是AB的中點(diǎn); (II)在答題卡第(18)題圖中作出點(diǎn)E在平

12、面PAC內(nèi)的正投影F(說(shuō)明作法及理由),并求四面體PDEF的體積. 【答案】(I)見(jiàn)解析(II)作圖見(jiàn)解析,體積為 【解析】 所以平面,故 又由已知可得,,從而是的中點(diǎn). (II)在平面內(nèi),過(guò)點(diǎn)作的平行線(xiàn)交于點(diǎn),即為在平面內(nèi)的正投影. 理由如下:由已知可得,,又,所以,因此平面,即點(diǎn)為在平面內(nèi)的正投影. 連接,因?yàn)樵谄矫鎯?nèi)的正投影為,所以是正三角形的中心. 由(I)知,是的中點(diǎn),所以在上,故 由題設(shè)可得平面,平面,所以,因此 由已知,正三棱錐的側(cè)面是直角三角形且,可得 在等腰直角三角形中,可得 所以四面體的體積 考點(diǎn):線(xiàn)面位置關(guān)系及幾何體體積的計(jì)算 【名師點(diǎn)

13、睛】文科立體幾何解答題主要考查線(xiàn)面位置關(guān)系的證明及幾何體體積的計(jì)算,空間中線(xiàn)面位置關(guān)系的證明主要包括線(xiàn)線(xiàn)、線(xiàn)面、面面三者的平行與垂直關(guān)系,其中推理論證的關(guān)鍵是結(jié)合空間想象能力進(jìn)行推理,要防止步驟不完整或考慮不全致推理片面,該類(lèi)題目難度不大,以中檔題為主. 15.[20xx高考新課標(biāo)Ⅲ文數(shù)]如圖,四棱錐中,平面,,,,為線(xiàn)段上一點(diǎn),,為的中點(diǎn). (I)證明平面; (II)求四面體的體積. 【答案】(Ⅰ)見(jiàn)解析;(Ⅱ). 【解析】 (Ⅱ)因?yàn)槠矫?,為的中點(diǎn), 所以到平面的距離為. ....9分 取的中點(diǎn),連結(jié).由得,. 由得到的距離為,故, 所以四面體的體積.

14、 .....12分 考點(diǎn):1、直線(xiàn)與平面間的平行與垂直關(guān)系;2、三棱錐的體積. 【技巧點(diǎn)撥】(1)證明立體幾何中的平行關(guān)系,常常是通過(guò)線(xiàn)線(xiàn)平行來(lái)實(shí)現(xiàn),而線(xiàn)線(xiàn)平行常常利用三角形的中位線(xiàn)、平行四邊形與梯形的平行關(guān)系來(lái)推證;(2)求三棱錐的體積關(guān)鍵是確定其高,而高的確定關(guān)鍵又推出頂點(diǎn)在底面上的射影位置,當(dāng)然有時(shí)也采取割補(bǔ)法、體積轉(zhuǎn)換法求解. 16.【20xx高考北京文數(shù)】(本小題14分) 如圖,在四棱錐中,平面, (I)求證:; (II)求證:; (III)設(shè)點(diǎn)E為AB的中點(diǎn),在棱PB上是否存在點(diǎn)F,使得平面?說(shuō)明理由. 【答案】(Ⅰ)見(jiàn)解析;(Ⅱ)見(jiàn)解析;(III)存在.理

15、由見(jiàn)解析. 【解析】 所以. 所以平面. 所以平面平面. 考點(diǎn):空間垂直判定與性質(zhì);空間想象能力,推理論證能力 【名師點(diǎn)睛】平面與平面垂直的性質(zhì)的應(yīng)用:當(dāng)兩個(gè)平面垂直時(shí),常作的輔助線(xiàn)是在其中一個(gè)面內(nèi)作交線(xiàn)的垂線(xiàn),把面面垂直轉(zhuǎn)化為線(xiàn)面垂直,進(jìn)而可以證明線(xiàn)線(xiàn)垂直(必要時(shí)可以通過(guò)平面幾何的知識(shí)證明垂直關(guān)系),構(gòu)造(尋找)二面角的平面角或得到點(diǎn)到面的距離等. 17.【20xx高考山東文數(shù)】(本小題滿(mǎn)分12分) 在如圖所示的幾何體中,D是AC的中點(diǎn),EF∥DB. (I)已知AB=BC,AE=EC.求證:AC⊥FB; (II)已知G,H分別是EC和FB的中點(diǎn).求證:GH∥平面A

16、BC. 【答案】(Ⅰ))證明:見(jiàn)解析;(Ⅱ)見(jiàn)解析. 【解析】 考點(diǎn):1.平行關(guān)系;2.垂直關(guān)系. 【名師點(diǎn)睛】本題主要考查直線(xiàn)與直線(xiàn)垂直、直線(xiàn)與平面平行.此類(lèi)題目是立體幾何中的基本問(wèn)題.解答本題,關(guān)鍵在于能利用直線(xiàn)與直線(xiàn)、直線(xiàn)與平面、平面與平面關(guān)系的相互轉(zhuǎn)化,通過(guò)嚴(yán)密推理,給出規(guī)范的證明.本題能較好的考查考生的空間想象能力、邏輯推理能力及轉(zhuǎn)化與化歸思想等. 18.【20xx高考天津文數(shù)】(本小題滿(mǎn)分13分) 如圖,四邊形ABCD是平行四邊形,平面AED⊥平面ABCD,EF||AB,AB=2,BC=EF=1,AE=,DE=3,∠BAD=60º,G為BC的中點(diǎn). (Ⅰ

17、)求證:平面BED; (Ⅱ)求證:平面BED⊥平面AED; (Ⅲ)求直線(xiàn)EF與平面BED所成角的正弦值. 【答案】(Ⅰ)詳見(jiàn)解析(Ⅱ)詳見(jiàn)解析(Ⅲ) 【解析】 試題分析:(Ⅰ)證明線(xiàn)面平行,一般利用線(xiàn)面平行判定定理,即從線(xiàn)線(xiàn)平行出發(fā)給予證明,而線(xiàn)線(xiàn)平行尋找與論證,往往結(jié)合平幾知識(shí),如本題構(gòu)造一個(gè)平行四邊形:取的中點(diǎn)為,可證四邊形是平行四邊形,從而得出(Ⅱ)面面垂直的證明,一般轉(zhuǎn)化為證線(xiàn)面垂直,而線(xiàn)面垂直的證明,往往需多次利用線(xiàn)面垂直判定與性質(zhì)定理,而線(xiàn)線(xiàn)垂直的證明有時(shí)需要利用平幾條件,如本題可由余弦定理解出,即(Ⅲ)求線(xiàn)面角,關(guān)鍵作出射影,即面的垂線(xiàn),可利用面面垂直的性質(zhì)定理

18、得到線(xiàn)面垂直,即面的垂線(xiàn):過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),則平面,從而直線(xiàn)與平面所成角即為.再結(jié)合三角形可求得正弦值 試題解析:(Ⅰ)證明:取的中點(diǎn)為,連接,在中,因?yàn)槭堑闹悬c(diǎn),所以且,又因?yàn)?,所以? ,即四邊形是平行四邊形,所以,又平面,平面,所以平面. 考點(diǎn):直線(xiàn)與平面平行和垂直、平面與平面垂直、直線(xiàn)與平面所成角 【名師點(diǎn)睛】垂直、平行關(guān)系證明中應(yīng)用轉(zhuǎn)化與化歸思想的常見(jiàn)類(lèi)型. (1)證明線(xiàn)面、面面平行,需轉(zhuǎn)化為證明線(xiàn)線(xiàn)平行. (2)證明線(xiàn)面垂直,需轉(zhuǎn)化為證明線(xiàn)線(xiàn)垂直. (3)證明線(xiàn)線(xiàn)垂直,需轉(zhuǎn)化為證明線(xiàn)面垂直. (4)證明面面垂直,需轉(zhuǎn)化為證明線(xiàn)面垂直,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為證明線(xiàn)線(xiàn)垂直. 19.【20

19、xx高考浙江文數(shù)】(本題滿(mǎn)分15分)如圖,在三棱臺(tái)ABC-DEF中,平面BCFE⊥平面ABC,∠ACB=90°,BE=EF=FC=1,BC=2,AC=3. (I)求證:BF⊥平面ACFD; (II)求直線(xiàn)BD與平面ACFD所成角的余弦值. 【答案】(I)證明見(jiàn)解析;(II). 【解析】 考點(diǎn):空間點(diǎn)、線(xiàn)、面位置關(guān)系、線(xiàn)面角. 【方法點(diǎn)睛】解題時(shí)一定要注意直線(xiàn)與平面所成的角的范圍,否則很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤.證明線(xiàn)面垂直的關(guān)鍵是證明線(xiàn)線(xiàn)垂直,證明線(xiàn)線(xiàn)垂直常用的方法是直角三角形、等腰三角形的“三線(xiàn)合一”和菱形、正方形的對(duì)角線(xiàn). 20.【20xx高考上海文科】(本題滿(mǎn)分12分)

20、 將邊長(zhǎng)為1的正方形AA1O1O(及其內(nèi)部)繞OO1旋轉(zhuǎn)一周形成圓柱,如圖, 長(zhǎng)為 ,長(zhǎng)為,其中B1與C在平面AA1O1O的同側(cè). (1)求圓柱的體積與側(cè)面積; (2)求異面直線(xiàn)O1B1與OC所成的角的大小. 【答案】(1);(2). 【解析】 考點(diǎn):1.幾何體的體積;2.空間的角. 【名師點(diǎn)睛】此類(lèi)題目是立體幾何中的常見(jiàn)問(wèn)題.解答本題,關(guān)鍵在于能利用直線(xiàn)與直線(xiàn)、直線(xiàn)與平面、平面與平面關(guān)系的相互轉(zhuǎn)化,將空間問(wèn)題轉(zhuǎn)化成平面問(wèn)題.立體幾何中的角與距離的計(jì)算問(wèn)題,往往可以利用幾何法、空間向量方法求解,應(yīng)根據(jù)題目條件,靈活選擇方法.本題能較好的考查考生的空間想象能力、邏輯推理能力

21、\轉(zhuǎn)化與化歸思想及基本運(yùn)算能力等. 21.【20xx高考四川文科】(12分) 如圖,在四棱錐P-ABCD中,PA⊥CD,AD∥BC,∠ADC=∠PAB=90°,. (I)在平面PAD內(nèi)找一點(diǎn)M,使得直線(xiàn)CM∥平面PAB,并說(shuō)明理由; (II)證明:平面PAB⊥平面PBD. 【答案】(Ⅰ)取棱AD的中點(diǎn)M,證明詳見(jiàn)解析;(Ⅱ)證明詳見(jiàn)解析. 【解析】 (I)取棱AD的中點(diǎn)M(M∈平面PAD),點(diǎn)M即為所求的一個(gè)點(diǎn).理由如下: 因?yàn)锳D‖BC,BC=AD,所以BC‖AM, 且BC=AM. 所以四邊形AMCB是平行四邊形,從而CM‖AB. 又AB 平面PAB,CM

22、 平面PAB, 所以CM∥平面PAB. (說(shuō)明:取棱PD的中點(diǎn)N,則所找的點(diǎn)可以是直線(xiàn)MN上任意一點(diǎn)) 考點(diǎn):線(xiàn)面平行、線(xiàn)線(xiàn)平行、線(xiàn)線(xiàn)垂直、線(xiàn)面垂直. 【名師點(diǎn)睛】本題考查線(xiàn)面平行、面面垂直的判斷,考查空間想象能力、分析問(wèn)題的能力、計(jì)算能力.證明線(xiàn)面平行時(shí),可根據(jù)判定定理的條件在平面內(nèi)找一條平行線(xiàn),而這條平行線(xiàn)一般是由過(guò)面外的直線(xiàn)的一個(gè)平面與此平面相交而得,證明時(shí)注意定理的另外兩個(gè)條件(線(xiàn)在面內(nèi),線(xiàn)在面外)要寫(xiě)全,否則會(huì)被扣分,求線(xiàn)面角(以及其他角),證明面面垂直時(shí),要證線(xiàn)面垂直,要善于從圖形中觀察有哪些線(xiàn)線(xiàn)垂直,從而可能有哪個(gè)線(xiàn)面垂直,確定要證哪個(gè)線(xiàn)線(xiàn)垂直,切忌不加思考,隨便寫(xiě)

23、. 第二部分 20xx優(yōu)質(zhì)模擬試題 1. 【20xx吉林長(zhǎng)春質(zhì)量監(jiān)測(cè)二】幾何體三視圖如圖所示,則該幾何體的體積為 A.   B. C.  D. 【答案】C 【解析】該幾何體可視為長(zhǎng)方體挖去一個(gè)四棱錐,所以其體積為. 故選C. 2. 【20xx安徽省“江南十?!甭?lián)考】某幾何體的三視圖如圖所示,其中側(cè)視圖的下半部分曲線(xiàn)為半圓弧,則該幾何體的表面積為 (A) (B) (C) (D) 【答案】D 【解析】由三視圖可知該幾何體是一個(gè)正三棱柱和一個(gè)半圓柱的組合體,三棱柱的兩個(gè)側(cè)面面積之和為,兩個(gè)底面面積之和為;半圓柱的側(cè)面積為,兩個(gè)底面面積之和為,所以幾何體的表面積為,故選D 3. 【大連市高三雙基測(cè)試卷】已知互不重合的直線(xiàn),互不重合的平面,給出下列四個(gè)命題,錯(cuò)誤的命題是( ) (A)若,,,則 (B)若,,,則 (C)若,,,則 (D)若,,則// 【答案】D 4. .【20xx東北三省三校聯(lián)考】已知三棱錐,若,,兩兩垂直,且, ,則三棱錐的內(nèi)切球半徑為 . 【答案】 【解析】由題意,設(shè)三棱錐的內(nèi)切球的半徑為,球心為,則由等體積 可得 ,∴.

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