2011高考数学分类汇编——立体几何汇总

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2011年高考数学试题分类汇编:立体几何一、选择题1.(重庆理9)高为24的四棱锥S-ABCD 的底面是边长为1的正方形,点S 、A 、B 、C 、D均在半径为1的同一球面上,则底面ABCD 的中心与顶点S 之间的距离为A .24 B .22C .1D .2【答案】C2.(浙江理4)下列命题中错误的是A .如果平面αβ⊥平面,那么平面α内一定存在直线平行于平面βB .如果平面α不垂直于平面β,那么平面α内一定不存在直线垂直于平面βC .如果平面αγ⊥平面,平面βγ⊥平面,=l αβ⋂,那么l γ⊥平面D .如果平面αβ⊥平面,那么平面α内所有直线都垂直于平面β【答案】D3.(四川理3)1l ,2l ,3l是空间三条不同的直线,则下列命题正确的是 A .12l l ⊥,23l l ⊥13//l l ⇒ B .12l l ⊥,23//l l ⇒13l l ⊥ C .233////l l l ⇒1l ,2l ,3l 共面D .1l,2l,3l共点⇒1l,2l,3l共面【答案】B【解析】A 答案还有异面或者相交,C 、D 不一定4.(陕西理5)某几何体的三视图如图所示,则它的体积是A .283π-B .83π-C .82π-D .23π【答案】A5.(浙江理3)若某几何体的三视图如图所示,则这个几何体的直观图可以是【答案】D6.(山东理11)右图是长和宽分别相等的两个矩形.给定下列三个命题:① 存在三棱柱,其正(主)视图、俯视图如下图;②存在四棱柱,其正(主) 视图、俯视图如右图;③存在圆柱,其正(主)视图、俯视图如右图.其 中真命题的个数是 A .3 B .2 C .1 D .0【答案】A7.(全国新课标理6)。

在一个几何体的三视图中,正视图与俯视图如右图所示,则相应的侧视图可以为【答案】D8.(全国大纲理6)已知直二面角α− ι−β,点A ∈α,AC ⊥ι,C 为垂足,B ∈β,BD ⊥ι,D 为垂足.若AB=2,AC=BD=1,则D 到平面ABC 的距离等于A .23B .33C .63D .1【答案】C9.(全国大纲理11)已知平面α截一球面得圆M ,过圆心M 且与α成060二面角的平面β3 3 2正视图侧视图俯视图 图1截该球面得圆N .若该球面的半径为4,圆M 的面积为4π,则圆N 的面积为 A .7π B .9π C .11π D .13π 【答案】D10.(湖南理3)设图1是某几何体的三视图,则该几何体的体积为A .9122π+B .9182π+C .942π+D .3618π+【答案】B11.(江西理8)已知1a ,2a ,3a 是三个相互平行的平面.平面1a ,2a 之间的距离为1d ,平面2a ,3a 之间的距离为2d .直线l 与1a ,2a ,3a 分别相交于1p ,2p ,3p ,那么“12PP =23P P ”是“12d d =”的A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件 【答案】C12.(广东理7)如图1-3,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A .63B .93C .123D .183【答案】B13.(北京理7)某四面体的三视图如图所示,该四面体四个面的面积中,最大的是A .8B .62C .10D .82【答案】C14.(安徽理6)一个空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为 (A )48 (B )32+817 (C )48+817 (D )80【答案】C15.(辽宁理8)。

如图,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 (A )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 【答案】D16.(辽宁理12)。

已知球的直径SC=4,A ,B 是该球球面上的两点,AB=3,30=∠=∠BSC ASC ,则棱锥S —ABC 的体积为(A )33 (B )32 (C )3(D )1【答案】C 17.(上海理17)设12345,,,,A A A A A 是空间中给定的5个不同的点,则使123450MA MA MA MA MA ++++=成立的点M 的个数为A .0B .1C .5D .10 【答案】B 二、填空题18.(上海理7)若圆锥的侧面积为2π,底面积为π,则该圆锥的体积为 。

【答案】33π19.(四川理15)如图,半径为R 的球O 中有一内接圆柱.当圆柱的侧 面积最大是,求的表面积与改圆柱的侧面积之差是 . 【答案】22R π 【解析】22222max224()S r R r r R r S ππ=⋅-=-⇒侧侧时,22222222R r R r r r R=-⇒=⇒=,则222422R R R πππ-=20.(辽宁理15)一个正三棱柱的侧棱长和底面边长相等,体积为32,它的三视图中的俯视图如右图所示,左视图是一个矩形,则这个矩形的面积是 .【答案】2321.(天津理10)一个几何体的三视图如右图所示(单位:m ),则该几何体的体积为__________3m【答案】6π+22.(全国新课标理15)。

已知矩形ABCD 的顶点都在半径为4的球O 的球面上,且AB=6,BC=23,则棱锥O-ABCD 的体积为_____________. 【答案】8323.(湖北理14)如图,直角坐标系xOy 所在的平面为α,直角坐标系''x Oy (其中'y 轴一与y 轴重合)所在的平面为β,'45xOx ∠=︒。

(Ⅰ)已知平面β内有一点'(22,2)P ,则点'P 在平面α内的射影P 的坐标为 (2,2) ;(Ⅱ)已知平面β内的曲线'C 的方程是'2'2(2)220x y -+-=,则曲线'C 在平面α内的射影C 的方程是 。

【答案】22(1)1x y -+= 24.(福建理12)三棱锥P-ABC 中,PA ⊥底面ABC ,PA=3,底面ABC 是边长为2的正三角形,则三棱锥P-ABC 的体积等于______。

【答案】3 三、解答题25.(江苏16)如图,在四棱锥ABCD P -中,平面PAD ⊥平面ABCD ,AB=AD ,∠BAD=60°,E 、F 分别是AP 、AD 的中点求证:(1)直线EF ∥平面PCD ;(2)平面BEF ⊥平面PAD本题主要考查直线与平面、平面与平面的位置关系,考察空间想象能力和推理论证能力。

满分14分。

F EA CDB P证明:(1)在△PAD 中,因为E 、F 分别为AP ,AD 的中点,所以EF//PD.又因为EF ⊄平面PCD ,PD ⊂平面PCD , 所以直线EF//平面PCD.(2)连结DB ,因为AB=AD ,∠BAD=60°,所以△ABD 为正三角形,因为F 是AD 的中点,所以BF ⊥AD.因为平面PAD ⊥平面ABCD ,BF ⊂平面ABCD ,平面PAD 平面ABCD=AD ,所以BF ⊥平面PAD 。

又因为 BF ⊂平面BEF ,所以平面BEF ⊥平面PAD.26.(安徽理17)如图,ABCDEFG 为多面体,平面ABED 与平面AGFD 垂直,点O 在线段AD 上,1,2,OA OD ==△OAB ,,△OAC ,△ODE ,△ODF 都是正三角形。

(Ⅰ)证明直线BC ∥EF ; (II )求棱锥F —OBED 的体积。

本题考查空间直线与直线,直线与平面、平面与平面的位置关系,空间直线平行的证明,多面体体积的计算等基本知识,考查空间想象能力,推理论证能力和运算求解能力.(I )(综合法) 证明:设G 是线段DA 与EB 延长线的交点. 由于△OAB 与△ODE 都是正三角形,所以OB ∥DE21,OG=OD=2,同理,设G '是线段DA 与线段FC 延长线的交点,有.2=='OD G O又由于G 和G '都在线段DA 的延长线上,所以G 与G '重合.=在△GED 和△GFD 中,由OB ∥DE 21和OC ∥DF21,可知B 和C 分别是GE 和GF 的中点,所以BC 是△GEF 的中位线,故BC ∥EF.(向量法)过点F 作AD FQ ⊥,交AD 于点Q ,连QE ,由平面ABED ⊥平面ADFC ,知FQ ⊥平面ABED ,以Q 为坐标原点,QE 为x 轴正向,QD 为y 轴正向,QF 为z 轴正向,建立如图所示空间直角坐标系.由条件知).23,23,0(),0,23,23(),3,0,0(),0,0,3(--C B F E则有).3,0,3(),23,0,23(-=-=EF BC所以,2BC EF =即得BC ∥EF.(II )解:由OB=1,OE=2,23,60=︒=∠EOB S EOB 知,而△OED 是边长为2的正三角形,故.3=O ED S所以.233=+=OED EOB OBED S S S过点F 作FQ ⊥AD ,交AD 于点Q ,由平面ABED ⊥平面ACFD 知,FQ 就是四棱锥F —OBED 的高,且FQ=3,所以.2331=⋅=-OBED OBED F S FQ V27.(北京理16)如图,在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面A B C D ,底面A B C D 是菱形,2,60AB BAD =∠= .(Ⅰ)求证:BD ⊥平面;PAC (Ⅱ)若,PA AB =求PB 与AC 所成角的余弦值;(Ⅲ)当平面PBC 与平面PDC 垂直时,求PA 的长.= = =证明:(Ⅰ)因为四边形ABCD 是菱形, 所以AC ⊥BD.又因为PA ⊥平面ABCD. 所以PA ⊥BD.所以BD ⊥平面PAC. (Ⅱ)设AC ∩BD=O.因为∠BAD=60°,PA=PB=2, 所以BO=1,AO=CO=3.如图,以O 为坐标原点,建立空间直角坐标系O —xyz ,则P (0,—3,2),A (0,—3,0),B (1,0,0),C (0,3,0). 所以).0,32,0(),2,3,1(=-=AC PB 设PB 与AC 所成角为θ,则4632226||||cos =⨯=⋅⋅AC PB AC PB θ.(Ⅲ)由(Ⅱ)知).0,3,1(-=BC 设P (0,-3,t )(t>0), 则),3,1(t BP --=设平面PBC 的法向量),,(z y x m =, 则0,0=⋅=⋅m BP m BC所以⎪⎩⎪⎨⎧-+--=+-03,03tz y x y x令,3=y 则.6,3t z x ==所以)6,3,3(t m = 同理,平面PDC 的法向量)6,3,3(t n -= 因为平面PCB ⊥平面PDC,所以n m ⋅=0,即03662=+-t解得6=t所以PA=628.(福建理20)如图,四棱锥P-ABCD 中,PA ⊥底面ABCD ,四边形ABCD 中,AB ⊥AD ,AB+AD=4,CD=2,︒=∠45CDA .(I )求证:平面PAB ⊥平面PAD ; (II )设AB=AP .(i )若直线PB 与平面PCD 所成的角为︒30,求线段AB 的长;(ii )在线段AD 上是否存在一个点G ,使得点G 到点P ,B ,C ,D 的距离都相等?说明理由。