时间:120分钟满分:150分。
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,满分50分.
1.下列命题正确的是( )
a.三点确定一个平面。
b.经过一条直线和一个点确定一个平面。
c.四边形确定一个平面。
d.两条相交直线确定一个平面。
2.如图7-1,某几何体的正视图与侧视图都是边长为1的正方形,且体积为。则该几何体的俯视图可以是( )
图7-13.正方体abcd-a′b′c′d′中,ab的中点为m,dd′的中点为n,异面直线b′m与cn所成的角是( )
a.0° b.45° c.60° d.90°
4.如图7-2,在四面体abcd中,截面pqmn是正方形,则在下列命题中,错误的为( )
图7-2a.ac⊥bd
b.ac∥截面pqmn
c.ac=bd
d.异面直线pm与bd所成的角为45°
5.下列命题中,错误的是( )
a.平行于同一条直线的两个平面平行。
b.平行于同一个平面的两个平面平行。
c.一个平面与两个平行平面相交,交线平行。
d.一条直线与两个平行平面中的一个相交,则必与另一个相交。
6.a,b是异面直线,下面四个命题:
过a至少有一个平面平行于b;②过a至少有一个平面垂直于b;③至多有一条直线与a,b都垂直;④至少有一个平面分别与a,b都平行.
其中正确的命题个数为( )
a.1 b.2 c.3 d.4
7.正四棱锥的侧棱长为2,侧棱与底面所成的角为60°,则该棱锥的体积为( )
a.3 b.6 c.9 d.18
8.直线a∥平面α,p∈α,那么过点p且平行于a的直线( )
a.只有一条,不在平面α内。
b.有无数条,不一定在α内。
c.只有一条,且在平面α内。
d.有无数条,一定在α内。
9.如图7-3,四棱锥s-abcd的底面为正方形,sd⊥底面abcd,则下列结论中不正确的是( )
图7-3a.ac⊥sb
b.ab∥平面scd
c.sa与平面sbd所成的角等于sc与平面sbd所成的角。
d.ab与sc所成的角等于dc与sa所成的角。
10.如图7-4.某几何体的正视图(主视图)是平行四边形,侧视图(左视图)和俯视图都是矩形,则该几何体的体积为( )
图7-4a.6 b.9 c.12 d.18
二、填空题:本大题共4小题每小题5分,满分20分.
11.一个长方体的各顶点均在同一球的球面上,且一个顶点上的三条棱的长分别为1,2,3,则此球的表面积为。
12.若一个圆锥的主视图(如图7-5)是边长为3,3,2的三角形,则该圆锥的侧面积是。
图7-513.设x,y,z是空间中不同的直线或不同的平面,且直线不在平面内,则下列结论中能保证“若x⊥z,且y⊥z,则x//y”为真命题的是把你认为正确的结论的代号都填上).
x为直线,y,z为平面;
x,y,z为平面;
x,y为直线,z为平面;
x,y为平面,z为直线;
x,y,z为直线.
14.如图7-6,半径为4的球o中有一内接圆柱.当圆柱的侧面积最大时,球的表面积与该圆柱的侧面积之差是___
图7-6三、解答题:本大题共6小题,满分80分.解答须写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(12分)如图7-7,已知pa⊥⊙o所在平面,ab为⊙o直径,c是圆周上任一点,过a作ae⊥pc于e,求证:ae⊥平面pbc.
图7-716.(13分)如图7-8,已知pa⊥平面abcd,abcd为矩形,pa=ad,m,n分别是ab,pc的中点.
求证:(1)mn∥平面pad;
2)平面pmc⊥平面pdc.
图7-817.(13分)如图7-9,正三棱柱abc-a1b1c1的底面边长为a,点m在边bc上,△amc1是以点m为直角顶点的等腰直角三角形.
1)求证:点m为边bc的中点;
2)求点c到平面amc1的距离.
图7-918.(14分)如图7-10,在圆锥po中,已知po=,⊙o的直径ab=2,点c在上,且∠cab=30°,d为ac的中点.
1)证明:ac⊥平面pod;
2)求直线oc和平面pac所成角的正弦值.
图7-1019.(14分)如图7-11,平行四边形abcd中,∠dab=60°,ab=2,ad=4,将△cbd沿bd折起到△ebd的位置,使平面edb⊥平面abd.
1)求证:ab⊥de;
2)求三棱锥e-abd的侧面积.
图7-1120.(14分)如图7-12,在四棱锥p-abcd中,abcd是矩形,pa⊥平面abcd,pa=ad=1,ab=,点f是pd的中点,点e在cd上移动.
1)求三棱锥e-pab的体积;
2)当点e为cd的中点时,试判断ef与平面pac的关系,并说明理由;
3)求证:pe⊥af.
图7-12答题卡。
1.d15.证明:∵pa⊥⊙o所在平面,bc⊙o所在平面,pa⊥为⊙o直径,∴ac⊥bc.
又pa∩ac=a,∴bc⊥平面pac.
又ae平面pac,∴bc⊥ae.
ae⊥pc,pc∩bc=c,ae⊥平面pbc.
16.证明:(1)取pd的中点为q,连接aq,qn,pn=nc,∴qn綊dc.
四边形abcd为矩形,∴qn綊am.
四边形aqnm为平行四边形.
mn∥aq.又∵aq平面pad,mn∥平面pad.
2)∵pa⊥平面abcd,∴∠pad=90°.
pa=ad,∴△pad为等腰直角三角形.
q为pd中点,∴aq⊥pd.
cd⊥ad,cd⊥pa,∴cd⊥平面pad,cd⊥aq,∴aq⊥平面pdc.
由(1)mn∥aq,∴mn⊥平面pdc.
又∵mn平面pmc,平面pmc⊥平面pdc.
17.(1)证明:∵cc1⊥平面abc,am平面abc,cc1⊥am.
又∵c1m⊥am,cc1∩c1m=c1,am⊥平面bb1c1c.∴am⊥bc.
△abc为正三角形,∴m为bc的中点.
2)解:平面amc1⊥平面bb1c1c.
作cd⊥c1m,垂足为d,显然cd⊥平面amc1.
则cd为点c到平面amc1的距离.
在rt△cmc1中,cm=,c1m=am=a,∴cc1=a.
cd==.18.(1)证明:因为oa=oc,d是ac的中点,所以ac⊥od.
又po⊥底面⊙o,ac底面⊙o,所以ac⊥po.
因为pood=0,所以ac⊥平面pod.
2)解:由(1)知,ac⊥平面pod,又ac平面pac,所以平面pod⊥平面pac.在平面pod中,过o作oh⊥pd于h,则oh⊥平面pac.
连接ch,则ch是oc在平面pac上的射影.
所以∠och是直线oc和平面pac所成的角.
在rt△pod中,oh===
在rt△ohc中,sin∠och==.
19.(1)证明:在△abd中,∵ab=2,ad=4,∠dab=60°,bd==2.
ab2+bd2=ad2,∴ab⊥de.
又∵平面ebd⊥平面abd,平面ebd∩平面abd=bd,ab平面abd,ab⊥平面ebd.
又de平面ebd,∴ab⊥de.
2)解:由(1)知ab⊥bd,cd∥ab,∴cd⊥bd,从而de⊥db.
在rt△dbe中,∵db=2,de=dc=ab=2,s△dbe=db·de=2.
ab⊥平面ebd,be平面ebd,∴ab⊥be.
be=bc=ad=4,∴s△abe=ab·be=4.
de⊥bd,平面ebd⊥平面abd,而ad平面abd,∴ed⊥ad.∴s△ade=ad·de=4.
综上,三棱锥e-abd的侧面积s=8+2.
20.解:(1)∵pa⊥平面abcd,∴ve-pab=vp-abe
s△abe·pa=××1××1=.
2)解:当点e为bc的中点时,ef∥平面pac.
理由如下:∵点e,f分别为cd,pd的中点,∴ef∥pc.
pc平面pac,ef平面pac,∴ef∥平面pac.
3)证明:∵pa⊥平面abcd,cd平面abcd,∴cd⊥pa.
abcd是矩矩形,∴cd⊥ad.
pa∩ad=a,∴cd⊥平面pad.
af平面pad,∴af⊥dc.
pa=ad,点f是pd的中点,∴af⊥pd.
又cd∩pd=d,∴af⊥平面pdc
pe平面pdc∴pe⊥af.
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