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1、
第十章 立體幾何
一.基礎(chǔ)題組
1.【2007四川,理4】如圖,ABCD-A1B1C1D1為正方體,下面結(jié)論錯(cuò)誤的是( )
(A)BD∥平面CB1D1 (B)AC1⊥BD
(C)AC1⊥平面CB1D1 (D)異面直線AD與CB1所成角為60°
2.【2007四川,理14】如圖,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,側(cè)棱長為,底面三角形的邊長為1,則BC1與側(cè)面ACC1A1所成的角是 .
B
B1
D
B1
B
3.【2008四川,理9】設(shè)直線平面,過平面外一點(diǎn)與都成角的直線有且只有:( )
2、
(A)1條 ?。ǎ拢矖l ?。ǎ茫硹l ?。ǎ模礂l
【點(diǎn)評(píng)】:此題重點(diǎn)考察線線角,線面角的關(guān)系,以及空間想象能力,圖形的對(duì)稱性;
【突破】:數(shù)形結(jié)合,利用圓錐的母線與底面所成的交角不變畫圖,重視空間想象能力和圖形的對(duì)稱性;
4.【20xx四川,理15】如圖,二面角的大小是60°,線段.,與所成的角為30°.則與平面所成的角的正弦值是 .
【答案】
【命題意圖】本題考查立體幾何中的二面角、線面角的求法.關(guān)鍵是利用三垂線定理及其逆定理把要求的角作出來.
5.【20xx四川,理3】,,是空間三條不同的直線,則下列命題正確的是( )
(A), (
3、B),
(C) ,,共面 (D),,共點(diǎn),,共面
6.【20xx四川,理15】如圖,半徑為R的球O中有一內(nèi)接圓柱.當(dāng)圓柱的側(cè)面積最大時(shí),球的表面積與該圓柱的側(cè)面積之差是 .
7.【20xx四川,理6】下列命題正確的是( )
A、若兩條直線和同一個(gè)平面所成的角相等,則這兩條直線平行
B、若一個(gè)平面內(nèi)有三個(gè)點(diǎn)到另一個(gè)平面的距離相等,則這兩個(gè)平面平行
C、若一條直線平行于兩個(gè)相交平面,則這條直線與這兩個(gè)平面的交線平行
D、若兩個(gè)平面都垂直于第三個(gè)平面,則這兩個(gè)平面平行
8. 【20xx四川,理14】如圖,在正方體中,、分別是棱、的中點(diǎn),則
4、異面直線與所成角的大小是____________。
答案:
9.【20xx四川,理3】一個(gè)幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的直觀圖可以是( )
【答案】D
10.【20xx四川,理8】如圖,在正方體中,點(diǎn)為線段的中點(diǎn).設(shè)點(diǎn)在線段上,直線與平面所成的角為,則的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【考點(diǎn)定位】空間直線與平面所成的角.
二.能力題組
1.【2007四川,理6】設(shè)球O的半徑是1,A、B、C是球面上三點(diǎn),已知A到B、C兩點(diǎn)的球面距離都是,且二面角B-OA-C的大小為,則從A點(diǎn)沿球面經(jīng)B、C兩點(diǎn)再回到A點(diǎn)的最短距離
5、是( )
(A) (B) (C) (D)
2.【2008四川,理8】設(shè)是球心的半徑上的兩點(diǎn),且,分別過作垂線于的面截球得三個(gè)圓,則這三個(gè)圓的面積之比為:( )
(A) ?。ǎ拢 。ǎ茫 。ǎ模?
【點(diǎn)評(píng)】:此題重點(diǎn)考察球中截面圓半徑,球半徑之間的關(guān)系;
【突破】:畫圖數(shù)形結(jié)合,提高空間想象能力,利用勾股定理;
3.【2008四川,理15】已知正四棱柱的對(duì)角線的長為,且對(duì)角線與底面所成角的余弦值為,則該正四棱柱的體積等于________________.
【答案】:
【點(diǎn)評(píng)】:此題重點(diǎn)考察線面角,解直角三角形,以及求正四面題的體積;
【突破】:
6、數(shù)形結(jié)合,重視在立體幾何中解直角三角形,熟記有關(guān)公式.
4.【2009四川,理5】如圖,已知六棱錐P-ABCDEF的底面是正六邊形,PA⊥平面ABC,PA=2AB,則下列結(jié)論正確的是( )
(A)PB⊥AD
(B)平面PAB⊥平面PBC
(C)直線∥平面
(D)
【考點(diǎn)定位】考查線面角的求法.
5.【2009四川,理8】如圖,在半徑為3的球面上有A、B、C三點(diǎn),∠ABC=900,BA=BC,球心到平面ABC的距離是,則B、C兩點(diǎn)的球面距離是 ( )
(A) (B) (C) (D)
7、
6. 【2009四川,理15】如圖,已知正三棱柱的各條棱長都相等,是側(cè) 棱的中點(diǎn),則異面直線所成的角的大小是 .
7.【20xx四川,理11】半徑為的球的直徑垂直于平面,垂足為,是平面內(nèi)邊長為的正三角形,線段、分別與球面交于點(diǎn)M,N,那么M、N兩點(diǎn)間的球面距離是( )
(A) (B)
(C) (D)
8.【20xx四川,理10】如圖,半徑為的半球的底面圓在平面內(nèi),過點(diǎn)作平面的垂線交半球面于點(diǎn),過圓的直徑作平面成角的平面與半球面相交,所得交線上到平面的距離最
8、大的點(diǎn)為,該交線上的一點(diǎn)滿足,則、兩點(diǎn)間的球面距離為( )
A、 B、 C、 D、
三.拔高題組
1.【2007四川,理19】如圖,是直角梯形,∠=90°,∥,=1,=2,又=1,∠=120°,⊥,直線與直線所成的角為60°.
(Ⅰ)求證:平面⊥平面;
(Ⅱ)求二面角的大小;
(Ⅲ)求三棱錐的體積.
【答案】(1)證明略;(2);(3).
【考點(diǎn)】本題主要考察異面直線所成的角、平面與平面垂直、二面角、三棱錐體積等有關(guān)知識(shí),考察思維能力和空間想象能力、應(yīng)用向量知識(shí)解決數(shù)學(xué)問題的能力、化歸轉(zhuǎn)化能力和推理運(yùn)算能力.
2.【2008
9、四川,理19】(本小題滿分12分)
如圖,平面平面,四邊形與都是直角梯形,
,
(Ⅰ)證明:四點(diǎn)共面;
(Ⅱ)設(shè),求二面角的大??;
【點(diǎn)評(píng)】:此題重點(diǎn)考察立體幾何中四點(diǎn)共面問題和求二面角的問題,考察空間想象能力,幾何邏輯推理能力,以及計(jì)算能力;
【突破】:熟悉幾何公理化體系,準(zhǔn)確推理,注意書寫格式是順利進(jìn)行解法1的關(guān)鍵;在解法2中,準(zhǔn)確的建系,確定點(diǎn)坐標(biāo),熟悉向量的坐標(biāo)表示,熟悉空間向量的計(jì)算在幾何位置的證明,在有關(guān)線段,角的計(jì)算中的計(jì)算方法是解題的關(guān)鍵.
3.【2009四川,理19】(本小題滿分12分)
如圖,正方形所在平面與平面四邊形所在平面互相垂直,△
10、是等腰直角三角形,
(I)求證:;
(II)設(shè)線段的中點(diǎn)為,在直線上是否存在一點(diǎn),使得?若存在,請(qǐng)指出點(diǎn)的位置,并證明你的結(jié)論;若不存在,請(qǐng)說明理由;
(III)求二面角的大小.
【答案】(I)證明略;(II)當(dāng)為的中點(diǎn)時(shí),,證明略;(III).
4.【20xx四川,理18】(本小題滿分12分)
已知正方體的棱長為1,點(diǎn)是棱的中點(diǎn),點(diǎn)是對(duì)角線的中點(diǎn).
(Ⅰ)求證:為異面直線和的公垂線;
(Ⅱ)求二面角的大??;
(Ⅲ)求三棱錐的體積.
【參考答案】(Ⅰ)證明略;(Ⅱ);(Ⅲ).
【考點(diǎn)】本題中主要考查公垂線的證明、二面角的
11、求解以及點(diǎn)到平面的距離求法、幾何體體積的計(jì)算問題.
5.【20xx四川,理19】 (本小題共l2分)
如圖,在直三棱柱ABC-A1B1C1中.∠BAC=90°,AB=AC=AA1=1.D是棱CC1上的一點(diǎn),P是AD的延長線與A1C1的延長線的交點(diǎn),且PB1∥平面BDA.
(I) 求證:CD=C1D;
(II) 求二面角A-A1D-B的平面角的余弦值;
(Ⅲ) 求點(diǎn)C到平面B1DP的距離.
【答案】(I)證明略;(II) ;(Ⅲ) .
6.【20xx四川,理19】(本小題滿分12分)
如圖,在三棱錐中,,,,點(diǎn)在平面內(nèi)的射影在上。
(Ⅰ)求直
12、線與平面所成的角的大??;
(Ⅱ)求二面角的大小。
答案:(Ⅰ)(Ⅱ)
7.【20xx四川,理19】(本小題滿分12分)
如圖,在三棱柱中,側(cè)棱底面,,,,分別是線段,的中點(diǎn),是線段的中點(diǎn).
(Ⅰ)在平面內(nèi),試作出過點(diǎn)與平面平行的直線,說明理由,并證明直線平面;
(Ⅱ)設(shè)(Ⅰ)中的直線交于點(diǎn),交于點(diǎn),求二面角的余弦值.
【答案】(Ⅰ)在平面 內(nèi),過點(diǎn)作直線;(Ⅱ)
【考點(diǎn)定位】本小題主要考查本作圖、線面的平行與垂直、二面角等基礎(chǔ)知識(shí),考查推理論證能力、運(yùn)算求解
13、能力、空間想象能力,并考查應(yīng)用向量知識(shí)解決立體幾何問題的能力.證明直線平面時(shí),條件書寫不完整;指出為二面角的平面角,但沒有給出完整的證明,只作不證!
8.【20xx四川,理18】三棱錐及其側(cè)視圖、俯視圖如圖所示.設(shè),分別為線段,的中點(diǎn),為線段上的點(diǎn),且.
(1)證明:為線段的中點(diǎn);
(2)求二面角的余弦值.
【考點(diǎn)定位】1、空間直線與平面的位置關(guān)系;2、二面角.
9. 【20xx高考四川,理14】如圖,四邊形ABCD和ADPQ均為正方形,它們所在的平面互相垂直,動(dòng)點(diǎn)M在線段PQ上,E、F分別為AB、BC的中點(diǎn)。設(shè)異面直線EM與AF所成的角為,則的最大值為 .
14、
【答案】
【考點(diǎn)定位】1、空間兩直線所成的角;2、不等式.
10. 【20xx高考四川,理18】一個(gè)正方體的平面展開圖及該正方體的直觀圖的示意圖如圖所示,在正方體中,設(shè)的中點(diǎn)為,的中點(diǎn)為
(1)請(qǐng)將字母標(biāo)記在正方體相應(yīng)的頂點(diǎn)處(不需說明理由)
(2)證明:直線平面
(3)求二面角的余弦值.
【答案】(1)點(diǎn)F、G、H的位置如圖所示.
(2)詳見解析.(3)
【解析】(1)點(diǎn)F、G、H的位置如圖所示.
(2)連結(jié)BD,設(shè)O為BD的中點(diǎn).
【考點(diǎn)定位】本題主要考查簡單空間圖形的直觀圖、空間線面平行的判定與性質(zhì)、空間面面夾角的計(jì)算等基礎(chǔ)知識(shí),考查空間想象能力、推理論證能力、運(yùn)算求解能力