辽宁省期末模拟试题分类汇编
第7部分:立体几何
一、选择题
1.(沈阳市回民中学2008-2009学年度上学期高三第二次阶段测试)
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已知直线m、n平面,下列命题中正确的是( ).w.w.k.s.5.u.c.o.m
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A.若直线m、n与平面所成的角相等,则m//n
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2(沈阳市回民中学2008-2009学年度上学期高三第二次阶段测试)
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将正三棱柱截去三个角(如图1所示A、B、C分别是三边的中点)得到的几何体如图2,则该几何体按图2所示方向的侧视图(或称左视图)为( ).w.w.k.s.5.u.c.o.m
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答案:A.
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平面α∩平面β=l,直线aα,直线bβ,则“a和b是异面直线”是“a、b均与直
线l相交,且交点不同”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
答案:B.
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4.(沈阳二中2009届高三期末数学试题)
正方体ABCD―A1B1C1D1的各个顶点与各棱的中点共20个点中,任取两点连成直线,在这些直线中任取一条,它与BD1 垂直的概率为
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5.(沈阳二中2009届高三期末数学试题)
正方体ABCD―A1B1C1D1的各个顶点与各棱的中点共20个点中,任取两点连成直线,与BD1 垂直的直线条数为
A.18
B.21
C. 27
D.12
答案:C.
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6.(2008年东北三省三校高三第一次联合模拟考试)
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7.(辽宁省部分重点中学协作体2008年高考模拟)
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在二面角的两个面内,分别有直线a,b,它们与棱l都不垂直,则
A.当该二面角是直二面角时,可能a//b,也可能a⊥b
B.当该二面角是直二面角时,可能a//b,但不可能a⊥b
C.当该二面角不是直二面角时,可能a//b,但不可能a⊥b
D.当该二面角不是直二面角时,不可能a//b,也不可能a⊥b
答案:B.
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已知为长方体,对
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则G是的
A.垂心 B.外心 C.内心 D.重心
答案:D.
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9.(抚州一中2009届高三第四次同步考试)
下图是一个几何体的三视图,根据图中数据,
可得几何体的表面积是
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答案:D.
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二、填空题
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答案:.
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2.(2008年东北三省三校高三第一次联合模拟考试)
正方体ABCD―A1B1C1D1的棱长为1,E为A1B1的中点,则下列五个命题:
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①点E到平面ABC1D1的距离为
②直线BC与平面ABC1D1所成的角等于45°;
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③空间四边形ABCD1在正方体六个面内形成六个射影,其面积的最小值是
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④AE与DC1所成的角为;
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⑤二面角A-BD1-C的大小为.
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其中真命题是
.(写出所有真命题的序号)
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答案:②③④
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3.(辽宁省部分重点中学协作体2008年高考模拟)
与四面体的一个面及另外三个面的延长面都相切的球称为该四面体的旁切球,则棱长为1的正四面体的旁切球的半径r=
.
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答案:.
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4.(辽宁省抚顺一中2009届高三数学上学期第一次月考)
棱长为2的正四面体的四个顶点都在同一个
球面上,若过该球球心的一个截面如图,则图中
三角形(正四面体的截面)的面积是
.
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答案: .
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三、解答题
如图,已知三棱锥A―BPC中,AP⊥PC,AC⊥BC,M为AB中点, D为PB中点,且△PMB为正三角形。 (1)求证:DM//平面APC; (2)求 证:平面ABC⊥平面APC; (3)若BC=4,AB=20,求三棱锥D―BCM的体积。 答案:(1)∵M为AB中点,D为PB中点,
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∴MD//AP, 又∴MD平面ABC ∴DM//平面APC。(3分) (2)∵△PMB为正三角形,且D为PB中点。 ∴MD⊥PB。 又由(1)∴知MD//AP, ∴AP⊥PB。 又已知AP⊥PC ∴AP⊥平面PBC, ∴AP⊥BC, 又∵AC⊥BC。 ∴BC⊥平面APC, ∴平面ABC⊥平面PAC, (3)∵AB=20 ∴MB=10 ∴PB=10
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又BC=4,
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∴
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又MD
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∴VD-BCM=VM-BCD=………………12分
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2.(沈阳二中2009届高三期末数学试题) 如图甲正三角形ABC的边长为4,CD是AB边上的高,E、F分别是AC和BC边的中点,先将△ABC沿CD折叠成直二面角A-DC-B(如图乙),在乙图中 (Ⅰ)求二面角E-DF-C的余弦值; (Ⅱ)在线段BC上找一点P,使AP⊥DE,并求BP. (Ⅲ)求三棱锥D-ABC外接球的表面积.(只需用数字回答,可不写过程)
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答案:(1)∵AD⊥CD,BD⊥CD,∴∠ADB是二面角A-CD-B的平角 ∴ AD⊥BD ∴AD⊥平面BCD,取CD的中点M,这时EM∥AD,∴EM⊥平面BCD 过M作MN⊥DF于点N,连结EN,则EN⊥DF ∴∠MNE是二面角E-DF-N的平面角…………………………2分
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在 Rt△EMN中,EM=AD=AB=1,MN=∴EN=,cos∠MNE=………4分
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(2) 在线段BC上取点P,使BP=BC=, 过P作PQ⊥CD于点Q, ∴ PQ⊥平面ACD
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∵DQ=DC=,在等边△ADE中,∠DAQ=30 ∴AQ⊥DE,∴AP⊥DE……………………8分
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(3) 2R= ………………12分
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3.(2008年东北三省三校高三第一次联合模拟考试)
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如图,正三棱柱的所有棱长都为4,D为CC1中点.
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(Ⅰ)求证:;
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(Ⅱ)求二面角的大小. 答案:解法一:(Ⅰ)取BC中点O,连结AO.
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由正方形性质知,.………5分
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又在正方形中,,
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平面.……6分
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(Ⅱ)设AB1与A1B交于点,在平面1BD中,
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为二面角的平面角.………9分
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在中,由等面积法可求得,………10分
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又,.
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所以二面角的大小为.……12分
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……3分
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平面.………6分
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由(Ⅰ)为平面的法向量.……10分
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.
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4.(辽宁省部分重点中学协作体2008年高考模拟)
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如图,在四棱锥P―ABCD中,PA⊥平面ABCD,四边形ABCD为直角梯形,AD//BC且AD>BC,∠DAB=∠ABC=90°,PA=,AB=BC=1。M为PC的中点。 (1)求二面角M―AD―C的大小; (2)如果∠AMD=90°,求线段AD的长。
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答案:(1)取AC的中点H,连MH,则MH//PA,所以MH⊥平面ABCD,过H作HN⊥AD于N,连MN,由三垂线定理可得MN⊥AD, 则∠MNH就为所求的二面角的平面角。………………2分
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在Rt△ANH中,
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则在Rt△MHN中,
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故所示二面角的大小为………………6分
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(2)若AM⊥MD,又因为PA=AC=,M为PC的中点, 则AM⊥PC,所以AM⊥平面PCD,则AM⊥CD。………………8分 AM在平面ABCD的射影为CD,由三垂线定理可知其等价于AC⊥CD,…………10分
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此时△ACD为等腰直角三角形,所以AD=AC=2。………………12分
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5. (抚顺一中2009届高三第一次模拟考试) 如图,已知正三棱柱ABC―A1B1C1的侧棱长和底面边长均为1,M是底面BC边的中点,N是侧棱CC1上的点,且CN=2C1N
(1)求二面角B1―AM―N的余弦值。 (2)求点B 到平面AMN的距离。 答案:(1)建立坐标系:以BC所在直线为x轴,BC中点M为原点,OA为y轴; -------(2分)
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则有:M(0,0,0), A(0, ,0),
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B1 (-,0,1 ),
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平面NAM的法向量为=(-,0,1),--------------------------------------(4分)
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平面NAB1的法向量为=(2,0,1),
--------------------------------------(6分)
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∴二面角B1―AM―N的余弦值为。----------------------------------------(8分)
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(2)=(-,0,0 ): 点B 到平面AMN的距离
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d==。
----------------------------------------------(12分)
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.w.w.k.s.5.u.c.o.m
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