2016年浙江省数学高考模拟精彩题选—立体几何_word版有答案
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一、选择题1.(2016·浙江卷)已知互相垂直的平面α,β交于直线l .若直线m ,n 满足m ∥α,n ⊥β,则( ) A.m ∥l B.m ∥n C.n ⊥lD.m ⊥n解析 由已知,α∩β=l ,∴l ⊂β,又∵n ⊥β,∴n ⊥l ,C 正确.故选C. 答案 C2.(2016·山东卷)一个由半球和四棱锥组成的几何体,其三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A.13+23πB.13+23πC.13+26πD.1+26π解析 由三视图知,半球的半径R =22,四棱锥为底面边长为1,高为1的正四棱锥,∴V =13×1×1×1+12×43π×⎝ ⎛⎭⎪⎫223=13+26π,故选C.答案 C3.(2016·全国Ⅲ卷)在封闭的直三棱柱ABC -A 1B 1C 1内有一个体积为V 的球,若AB ⊥BC ,AB =6,BC =8,AA 1=3,则V 的最大值是( ) A.4πB.9π2C.6πD.32π3解析由题意知,底面三角形的内切圆直径为4.三棱柱的高为3,所以球的最大直径为3,V的最大值为9π2.答案 B4.(2014·全国Ⅰ卷)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的各条棱中,最长的棱的长度为()A.6 2B.4 2C.6D.4解析如图,设辅助正方体的棱长为4,三视图对应的多面体为三棱锥A-BCD,最长的棱为AD=(42)2+22=6,选C.答案 C5.已知矩形ABCD,AB=1,BC=2,将△ABD沿矩形的对角线BD所在的直线进行翻折,在翻折过程中()A.存在某个位置,使得直线AC与直线BD垂直B.存在某个位置,使得直线AB与直线CD垂直C.存在某个位置,使得直线AD与直线BC垂直D.对任意位置,三对直线“AC与BD”,“AB与CD”,“AD与BC”均不垂直解析对于AB⊥CD,因为BC⊥CD,可得CD⊥平面ACB,因此有CD⊥AC.因为AB=1,BC=2,CD=1,所以AC=1,所以存在某个位置,使得AB⊥CD. 答案 B二、填空题6.如图,在长方形ABCD中,AB=2,BC=1,E为DC的中点,F为线段EC(端点除外)上一动点.现将△AFD沿AF折起,使平面ABD⊥平面ABC.在平面ABD内过点D 作DK ⊥AB ,K 为垂足.设AK =t ,则t 的取值范围是________.解析 如图,过D 作DG ⊥AF ,垂足为G ,连接GK , ∵平面ABD ⊥平面ABC ,又DK ⊥AB , ∴DK ⊥平面ABC ,∴DK ⊥AF . ∴AF ⊥平面DKG ,∴AF ⊥GK .容易得到,当F 接近E 点时,K 接近AB 的中点,当F 接近C 点时,K 接近AB 的四等分点.所以t 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,17.一个四面体的三视图如图所示,则该四面体的表面积是________.解析 由空间几何体的三视图可得该空间几何体的直观图,如图,∴该四面体的表面积为S 表=2×12×2×1+2×34×(2)2=2+ 3. 答案 2+ 38.(2016·浙江卷)如图,已知平面四边形ABCD ,AB =BC =3,CD =1,AD =5,∠ADC =90°,沿直线AC 将△ACD 翻折成△ACD ′,直线AC 与BD ′所成角的余弦的最大值是________.解析 设直线AC 与BD ′所成角为θ,平面ACD 翻折的角度为α,设O 是AC 中点,由已知得AC =6,如图,以OB 为x 轴,OA 为y 轴,过O 与平面ABC 垂直的直线为z 轴,建立空间直角坐标系,由A ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,62,0,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫302,0,0, C ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-62,0,作DH ⊥AC 于H ,翻折过程中,D ′H 始终与AC 垂直,CH =CD 2CA =16=66,则OH =63,DH =1×56=306,因此可设D ′⎝ ⎛⎭⎪⎫-306cos α,-63,306sin α, 则BD ′→=⎝ ⎛⎭⎪⎫-306cos α-302,-63,306sin α,与CA →平行的单位向量为n =(0,1,0),所以cos θ=|cos 〈BD →,n 〉|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪BD →·n |BD →|·|n |=639+5cos α,所以cos α=-1时,cos θ取最大值66. 答案66 三、解答题9.在正三角形ABC 中,E ,F ,P 分别是AB ,AC ,BC 边上的点,满足AE ∶EB =CF ∶F A =CP ∶PB =1∶2(如图1),将△AEF 折起到△A 1EF的位置,连接A 1B ,A 1C (如图2).(1)求证:FP ∥平面A 1EB ; (2)求证:EF ⊥A 1B .证明 (1)∵CP ∶PB =CF ∶F A ,∴FP ∥BE , 又BE ⊂平面A 1EB ,FP ⊄平面A 1EB , ∴FP ∥平面A 1EB .(2)不妨设正三角形ABC 的边长为3, 则AE =1,AF =2.又∵∠EAF =60°,∴EF 2=AE 2+AF 2-2AE ·AF cos ∠EAF =12+22-2×1×2cos 60°=3,∴EF =3.在△AEF 中,有AF 2=AE 2+EF 2,∴EF ⊥AE , 即EF ⊥AB .则在题图2中, 有EF ⊥A 1E ,EF ⊥BE ,又A 1E ,BE ⊂平面A 1BE ,A 1E ∩BE =E ,∴EF ⊥平面A 1EB ,又∵A 1B ⊂平面A 1EB ,∴EF ⊥A 1B .10.(2017·江南十校联考)如图1,等腰梯形ABCD 中,BC ∥AD ,CE ⊥AD ,AD =3BC =3,CE =1.求△CDE 沿CE 折起得到四棱锥F -ABCE (如图2),G 是AF 的中点.(1)求证:BG ∥平面ECE ;(2)当平面FCE ⊥平面ABCE 时,求三棱锥F -BEG 的体积. (1)证明 如图,取EF 的中点M ,连接GM 、MC ,则GM 綊12AE .∵等腰梯形ABCD 中,BC =1,AD =3, ∴BC 綊12AE .∴GM 綊BC ,∴四边形BCMG 是平行四边形, ∴BG ∥CM .又CM ⊂平面FCE ,BG ⊄平面FCE ,∴BG ∥平面FCE .(2)解∵平面FCE ⊥平面ABCE ,平面FCE ∩平面ABCE =CE , EF ⊂平面FCE ,FE ⊥CE ,∴FE ⊥平面ABCE . 又V F -BEG =V B -GEF =12V B -AEF =12V F -ABE , S △ABE =12×2×1=1, ∴V F -BEG =12×13×1×1=16.11.如图所示,四边形ABCD 为矩形,AD ⊥平面ABE ,AE =EB =BC ,F 为CE 上的点,且BF ⊥平面ACE . (1)求证:AE ⊥BE ;(2)设M 在线段AB 上,且满足AM =2MB ,试在线段CE 上确定一点N ,使得MN ∥平面DAE .(1)证明∵AD ⊥平面ABE , AD ∥BC , ∴BC ⊥平面ABE , ∵AE ⊂平面ABE , ∴AE ⊥BC .又∵BF ⊥平面ACE ,AE ⊂平面ACE , ∴AE ⊥BF .∵BC ∩BF =B ,BC ,BF ⊂平面BCE , ∴AE ⊥平面BCE . 又BE ⊂平面BCE , ∴AE ⊥BE .(2)解 在△ABE 中过M 点作MG ∥AE 交BE 于G 点,在△BEC 中过G 点作GN ∥BC 交EC 于N 点,连接MN ,则由比例关系易得CN =13CE . ∵MG ∥AE ,MG ⊄平面ADE ,AE ⊂平面ADE , ∴MG ∥平面ADE . 同理,GN ∥平面ADE .又∵GN∩MG=G,GN,MG⊂平面MGN,∴平面MGN∥平面ADE.又MN⊂平面MGN,∴MN∥平面ADE.∴N点为线段CE上靠近C点的一个三等分点.。
2016浙江精彩题选——解析几何小题1.(2016丽水一模7)已知1F ,2F 分别为双曲线C :12222=-by a x 的左、右焦点, 若存在过1F 的直线分别交双曲线C 的左、右支于A ,B 两点,使得122F BF BAF ∠=∠,则双曲线C 的离心率e 的取值范围是 ( C )A .()+∞,3B .()521+,C .()523+, D .()31, 解:由三角形相似,222112BF AF AB k BF BF F F ===,则1122122AB BF AF kBF BF kBF AF k c =-=⎧⎪=⎨⎪=⋅⎩,1211122(1)2BF BF aBF kBF a k BF a-=⎧⎪-=⎨⎪-=⎩112BF AF kBF -=,112AF BF kBF =-,22112AF a BF k BF -=-21,3ak e c a∴=<∴>- 12(1)2a BF a c a -=-,12()3a c a BF c a c a-=≥+-,2e ∴≤+ 此题为2016离心率难度之最2.(2016宁波十校 14) 已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别是12,F F ,过2F 的直线交双曲线的右支于,P Q 两点,若112||||PF F F =,且223||2||PF QF =,则该双曲线的离心率为 75.3(2016嘉兴二模7).如图,双曲线)0,(12222>=-b a by a x 的右顶点为A ,左右焦点分别为21,F F ,点P 是双曲线右支上一点,1PF 交左支于点Q ,交渐近线x aby =于点R .M 是PQ 的中点,若12PF RF ⊥,且1PF AM ⊥,则双曲线的离心率是 ( C ) A .2B .3C .2D .5分析:由222b y x a x y c ⎧=⎪⎨⎪+=⎩得,(,)R a b ,2F R b k a c =-,1F Rb k ac =+, 由1MF A ∆与12RF F ∆相似得,1122M R y F A a c y F F c +==,2M a cy b c+=⋅,由R 、M 、F 1三点共线(第7题)可求M 的横坐标,再由点差法122F R OM b k k a⋅=建立等量关系。
2016浙江精彩题选——立体几何【一、轨迹问题】1.如图,平面ABC ⊥平面α,D 为线段AB 的中点,22=AB ,︒=∠45CDB ,点P 为面α内的动点,且P 到直线CD 的距离为2,则APB ∠的最大值为 . 解:以AB 为直径的圆与椭圆A ‘B ’相切【二、动态问题】1.(2016台州期末8)如图,在三棱锥P-ABC 中,AB=AC=PB=PC=10,PA=8,BC=12,点M 在平面PBC 内,且AM=7,设异面直线AM 与BC 所成角为α,则cos α的最大值为17分析:点A 到平面PBC 的距离为d=AM=7即为绕d 旋转所成的圆锥的母线长,最大角为BC 与圆锥底直径平行时,母线与直径所成的角2.(2016金华十校期末)在四面体ABCD 中,已知AD ⊥BC ,AD=6,BC=2,且AB ACBD CD==2,则ABCD V 四面体的最大值为 ( C )A.6B.C.D.8 分析:由AB ACBD CD==2得B 、C 点的轨迹为阿波罗尼斯圆,由阿波罗尼斯圆的性质,则B ,C 离AD 的最远距离为4,可求3.(2016台州一模 8)如图,在长方体D C B A ABCD ''''-中,点Q P ,分别是棱BC ,CD 上的动点,4,BC =, 3,CD=CC '=直线C C '与平面C PQ '所成的角为︒30,则△C PQ '的面积的最小值是( B )AB .8 CD .104(2016宁波十校15)如图,正四面体ABCD 的棱CD 在平面α上,E 为棱BC 的中点.当正四面体ABCD 绕CD 旋转时,直线AE 与平面α所成最大角的正弦值为 .分析:CD ⊥平面ABF ,则平面ABF ⊥平面α.设,平面ABF ⊥平面α=a ,四面体不动,转动平面α,则AO ⊥α于O 交BF 于M ,AO 为平面α的法向量.AE 与平面α所成角正弦值最大=AE 与法向量AO 所成角最小,即为AE 与平面ABF所成角,sin θ=则AE 与平面α所成角的正弦即为θ5.(温州二模8).棱长为2的正方体1111ABCD A BC D -中,E 为棱1CC 的中点,点,P Q 分别为面1111A B C D 和线段1B C 上的动点,则PEQ ∆周长的最小值为 ( B ) A. BCD.分析:作对称6.(2016五校联考8) 如图,棱长为4的正方体1111ABCD A B C D -,点A 在(第8题图)αAB CDE平面α内,平面ABCD 与平面α所成的二面角为030,则顶点1C 到平面α的距离的最大值是 ( B )A.(22B.2C.)21 D.)21分析:直线CA 在平面β上移动, CA 与平面α所成线面角在变化的过程中,当线面角与二面角重叠时线面角最大.此问题与2014年高考题填空最后一题是同一个原理.相关:(2014浙江高考17题).如图,某人在垂直于水平地面的墙面前的点处进行射击训练.已知点到墙面的距离为,某目标点沿墙面的射击线移动,此人为了准确瞄准目标点,需计算由点观察点的仰角的大小.若则的最大值9.(仰角为直线AP 与平面ABC 所成角)当PA 与平面ABC 的线面角为M-AC-B 的平面角时,取最大,可秒解.9.(2016诸暨质检15).如图,直四棱柱ABCD-A 1B 1C 1D 1的底面是边长为1的正方形,高AA 1A 是平面α内的一个定点,AA 1与α所成角为3π,点C 1在平面α内的射影为P ,当四棱柱ABCD-A 1B 1C 1D 1按要求运动时(允许四棱柱上的点在平面α的同侧或异侧),点P 所经过的区域面积= 解:当长方体绕A 1A 转的时候,C 1C 形成一个圆柱,过C 1往平面α作垂线垂足P ,就形成一个椭圆,其短轴为P 1P 2y 型的椭圆,其中心A点在平面α上的射影M.当AA 1绕着A 点成o60转时,则椭圆就以A 为圆心,2为半径的圆上运动,其扫过的区域为一个圆环,外径为2,内径为2,所以面积为22-]π⋅=[【三、角度问题】1.(2016名校联盟第一次7).如图四边形ABCD ,AB =BD =DA =2,BC =CD =现将D ABD 沿BD 折起,当二面角A -BD -C 处于[p 6,5p6]过程中,直线AB 与CD 所成角的余弦值取值范围是 ( D )A.[88- B.[88C.[0,8 D.[0,82.(2016名校联盟第一次13).已知一平面与一正方体的12条棱的所成角都等于α,则sin α=. 3.(2016温州一模8).如图,在矩形ABCD 中,2AB =,4AD =,点E 在线段AD 上且3AE =,第7题图D现分别沿,B E C E 将,ABE DCE ∆∆翻折,使得点D 落在线段AE 上,则此时二面角D EC B --的余弦值为( D )A .45 B .56 C .67 D .78分析:往折痕作垂线,就是平面角,关键点是BD 刚好和CE 垂直.4. (2016宁波期末15).在△ABC 中,∠BAC=10o ,∠ACB=30o ,将直线BC 绕AC 旋转得到B 1C ,直线AC 绕AB 旋转得到AC 1,则在所有旋转过程中,直线B 1C 与直线AC 1所成角的取值范围为 [10,50]oo分析:两个圆锥的母线在转动时所成角的问题.5.(2016嵊州期末8)如图,四边形ABCD 与ABEF 均为矩形,2BC BE AB ==,二面角E AB C --的大小为3π.现将△ACD 绕着AC 旋转一周,则在旋转过程中, ( B )A .不存在某个位置,使得直线AD 与BE 所成的角为4π B .存在某个位置,使得直线AD 与BE 所成的角为2π⇒BAC .不存在某个位置,使得直线AD 与平面ABEF 所成的角为4πD .存在某个位置,使得直线AD 与平面ABEF 所成的角为2π6.(2016桐乡一模8).如图,已知△ABC ,CD 为ACB ∠的角平分线,沿直线CD 将△ACD 翻折成△CD A ',所成二面角B CD A --'的平面角为θ,则 ( C ) A .θθ≤'∠≤'∠CB A DB A , B .θθ≥'∠≤'∠CB A DB A , C .θθ≤'∠≥'∠CB A DB A , D .θθ≥'∠≥'∠CB A DB A ,7.(2016绍兴二模)如图,棱长为3的正方体的顶点A 在平面α上,三条棱AB ,AC,AD 都在平面α的同侧.若顶点B ,C 到平面α的距离分别为1,D 到平面α12||1|n |AB nd x ⋅===2d ==3d =平方相加可得,3d =8(2016嘉兴二模6)如图,小于︒90的二面角βα--l 中,l O ∈,α∈B A ,,且AOB ∠为钝角,''OB A ∠是AOB ∠在β内的射影,则下列结论错误..的是 ( D ) A .''OB A ∠为钝角 B .AOB OB A ∠>∠'' C .π<∠+∠'AOA AOBD .π>∠+∠+∠''AOA BOA OB B分析:''cos cos BOB cos B Ol BOl ∠⋅∠=∠则'B Ol BOl ∠<∠,同理'AOl AOl ∠<∠ ABCA ´ D(第8题图)AOB'A 'B αlβ(第6题)可排除A ,B 选项,C 、D 方法同样.9.(2016杭二最后卷15)正四面体BCD A -中:E 为BC 中点,F 为直线BD 上一点,则平面AEF 与平面ACD 所成二面角的正弦值...的取值范围是__________. 解:把正四面体放到正方体内,平面ACD 与平面AEF 所成角的正弦=平面ACD 的法向量BK 与平面AEF 所成角的余弦值.BK 与AE 所成角cos 3α=,问题看成平面AEF 绕AE 转动,当BK与平面所成角等于BK 与AE 夹角时角最大,当平面AEF 与BK 平行时所成角为0o,则cos [3α∈【四、基本概念】1.(2016五校联考4)已知棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,下列数学命题不正确的是 ( D )A.平面1//ACB 平面11AC D ,且两平面的距离为B.点P 在线段AB 上运动,则四面体111PA B C 的体积不变C.与所有12D.M 是正方体的内切球的球面上任意一点,N 是1AB C ∆外接圆的圆周上任意一点,则MN 的最小值是。
2016年浙江省普通高中高考模拟试卷数 学 (文科)本试卷分选择题和非选择题两部分。
考试时间120分钟。
参考公式:球的表面积公式 柱体的体积公式24R S π= V Sh =球的体积公式 其中S 表示柱体的底面积,h 表示柱体的高334R V π=球台体的体积公式 其中R 表示球的半径121()3V Sh S S =椎体的体积公式 其中12,S S 分别表示台体的上、下底面积13V Sh = h 表示台体的高其中S 表示椎体的底面积,h 表示椎体的高选择题部分一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1. [原创]已知ln x π=,1log ey π=,12z e-=,则( )A .x y z <<B .z x y <<C .z y x <<D .y z x <<2. [原创] 已知直线l 、m 与平面α、β,βα⊂⊂m l ,,则下列命题中正确的是 A .若m l //,则必有βα// B .若m l ⊥,则必有βα⊥ C .若β⊥l ,则必有βα⊥ D .若βα⊥,则必有α⊥m3. [原创]为得到函数πcos 23y x ⎛⎫=+⎪⎝⎭的图像,只需将函数sin 2y x =的图像( ) A .向左平移5π12个长度单位B .向右平移5π12个长度单位 C .向左平移5π6个长度单位D .向右平移5π6个长度单位4. [原创]若实数,x y 满足约束条件24122x y x y x y +≥⎧⎪-≥⎨⎪-≤⎩,目标函数z tx y =+有最大值6,则t 的值为A .3 B.-3 C .1 D .1-5.[改编] 已知等比数列}{n a 前n 项和为n S ,则下列一定成立的是A .若03>a ,则20150a <B .若04>a ,则20160a <C . 若03>a ,则20150S >D .若04>a ,则20160S > 6.[改编] 已知0,0,3x y x y <<+=-若11z x y=+则z 的最值为 ( ) A .最小值-2 B .最小值-4 C .最大值-4 D .最大值-2 7. [改编]已知函数(](]1,1()12,1,3x f x x x ⎧∈-⎪=⎨--∈⎪⎩ ,其a >0,且函数-1(2)()f x f x -=+,若函数()g x =3()f x -x 恰有5个零点,则实数a 的取值范围是(A.(3B. 8)33C. 4(3D. 48(,)338. 正方体D C B A ABCD ''''-中,M 为BC 边的中点, 点P 在底面D C B A ''''和侧面C D CD ''上运动并且使C PA C MA '∠='∠,那么点P 的轨迹是( )A.两段圆弧B.两段椭圆弧C.两段双曲线弧D.两段抛物线弧非选择题部分二、填空题(本大题7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分.)9.[原创] 若集合A= {x Z ∈∣} B=(2|2x x x ->0},则__________,A ⋂(R CB )的子集个数为________个.10. [原创]设函数()2sin(2),6f x x π=+则该函数的最小正周期为________,单调递减区间为_______________.11. [改编]已知某几何体的三视图(单位:cm )如图所示,则该几何体的体积是__________,表面积是____________.B '12. [改编]过点(2,0)A 作直线l 交圆22:9C x y +=于两点,过其中任一点P 作直线l 的垂线交圆于点Q ,当直线l 绕点A 转动时,则PQ 最长为___________,此时直线方程为_________________.13.[原创] 已知||2,||3a b ==,且它们的夹角为120°,当||()a b R λλ+∈取最小值时,λ=___________.14.[改编]已知实数,x y 满足221,x y +≤则|22||623|x y x y +-+--的最大值是_____.15.[改编]过曲线1C :()222210,0y x a b a b-=>>的下焦点1F 作曲线2C :222x y a +=的切线,设切点为P ,延长1F P 交曲线3C :22x py =于点Q ,其中曲线1C 与3C 有 一个共同的焦点,若1||PF ||PQ =,则曲线1C 的离心率为___________.三、解答题(本大题共5小题,共74分。
第十章 立体几何一.基础题组1. 【浙江省嘉兴市2015届高三下学期教学测试(二)理2】一个几何体的三视图如图,则该几何体的体积为A .πB .2πC .3π D .6π2. 【浙江省衢州市2015年4月高三年级教学质量检测 理4】若,,l m n 是不相同的空间直线,,αβ是不重合的平面,则下列命题正确的是( )A.//,,//l n l n αβαβ⊂⊂⇒B. ,//l n m n l m ⊥⊥⇒C. ,//l l αβαβ⊥⇒⊥D. ,l l αβαβ⊥⊂⇒⊥3. 【2015年温州市高三第二次适应性测试 理4】若某几何体的三视图(单位:cm )如图所示,则此几何体 的体积是( ▲ )A .(1820)π-3cmB .(2420)π-3cmC .(1828)π-3cmD .(2428)π-3cm4. 【浙江省2015届高三第二次考试五校联考 理2】给定下列四个命题:①若一个平面内的两条直线与另一个平面都平行,那么这两个平面相互平行;②若一个平面经过另一个平面的垂线,那么这两个平面相互垂直;③垂直于同一直线的两条直线相互平行;④若两个平面垂直,那么一个平面内与它们的交线不垂直的直线与另一个平面也不垂直.其中,为真命题的是 ( )A . ①和②B . ②和③C . ③和④D . ②和④5. 【东阳市2015年高三模拟考试 理2】已知,l m 为两条不同的直线,α 为一个平面.若//,l m 则//l α是//m α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6. 【东阳市2015年高三模拟考试 理4】在正三棱柱111ABC -A B C 中,若1=AB BB ,D 是CC 1中点,则CA 1与BD 所成角的大小是( ▲ )A .3πB .512πC .2πD .712π 7. 【2015诸暨市高中毕业班教学质量检测试题 理3】某几何体的三视图如图所示,则该三视图的体积为 ( )A .323B .643C .16D .8038. 【2015诸暨市高中毕业班教学质量检测试题 理8】如图,在棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,,P Q 分别是线段1,CC BD 上的点,R 是直线AD 上的点,满足PQ P 平面11ABC D ,PQ RQ ⊥,则PR 的最小值是( )B.C.D.9. 【2015年浙江省杭州二中高三年级仿真考 理8】过正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1棱DD 1的中点与直线BD 1所成角为40°,且与平面AC C 1A 1所成角为50°的直线条数为( )A .1B .2C .3D .无数1A10. 【镇海中学2015学高考模拟试卷 理3】已知α,β是两个不同的平面,,m n 是两条不同的直线,则下列正确的是 ( )A .若,m n ααβ⋂=P ,则m n PB .若,,m n m n αβ⊥⊂⊥,则αβ⊥C .若,,m n αβαβ⊥P P ,则m n ⊥D .若,,m m n αβαβ⊥⋂=P ,则n βP11. 【绍兴市2014-2015学年高三第一学期期末教学质量调测 理8】将单位正方体放置在水平桌面上(一面与桌面完全接触),沿其一条棱翻动一次后,使得正方体的另一面与桌面完全接触,称一次翻转.如图,正方体的顶点A ,经任意翻转三次后,点A 与其终结位置的直线距离不可能为( )A .0B .1C .2D .412. 【2014学年浙江省第一次五校联考 理4】已知直线l ,m ,平面α,β满足l α⊥,m β⊂,则“l m ⊥”是“//αβ”的( )A.充要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件13. 【2014学年浙江省第一次五校联考 理6】右图为一个几何体的侧视图和俯视图,若该几何体的体积为43,则它的正视图为( )A. B. C. D.14. 【2014学年浙江省第一次五校联考 理7】如图,在正四棱锥ABCD S -中,E ,M ,N 分别是BC ,CD ,SC 的中点,动点P 在线段MN 上运动时,下列四个结论:①AC EP ⊥;②//EP BD ;③SBD EP 面//;④SAC EP 面⊥.中恒成立的为( )A.①③B.③④C.①②D.②③④15. 【浙江省嘉兴市2015届高三下学期教学测试(一)理4】三条不重合的直线c b a ,,及三个不重合的平面γβα,,,下列命题正确的是A .若βα//,//a a ,则βα//B .若γβγαβα⊥⊥=,,a ,则γ⊥aC .若b c a c c b a ⊥⊥⊂⊂⊂,,,,βαα,则βα⊥D .若βαγβα//,//,,c c c a ⊂= ,则γ//a16. 【浙江省金华十校2015届高三下学期高考模拟(4月)理2】若三棱锥的三视图如右图所示,则该三棱锥的体积为( )A .80B .40C .803D .40317. 【浙江省金华十校2015届高三下学期高考模拟(4月)理3】若m 、n 是两条不同的直线,α、β、γ是三个不同的平面,则下列命题中为真命题的是( )A .若m ⊂β,α⊥β,则m ⊥αB .若α∩γ=m ,β ∩γ=n ,m ∥n ,则α∥βC .若m ⊥β,m ∥α,则α⊥βD .若α⊥γ,α⊥β,则β∥γ18. 【宁波市2014-2015学年度第一学期期末考试 理4】下列命题中,错误的是( )A .平行于同一平面的两个不同平面平行B .一条直线与两个平行平面中的一个相交,则必与另一个平面相交C .如果两个平面不垂直,那么其中一个平面内一定不存在直线与另一个平面垂直D .若直线不平行于平面,则此直线与这个平面内的直线都不平行19.【宁波市2014-2015学年度第一学期期末考试 理8】如图四棱柱1111ABCD A B C D -中,1AA ⊥面ABCD ,四边形ABCD 为梯形,AD BC ∥,且=AD BC 3,过1,,A C D 三点的平面记为α,1BB 与α的交点为Q ,则以下四个结论: ①1;QC A D ∥②12;B Q QB =③直线1A B 与直线CD 相交;④四棱柱被平面α分成的上下两部分的体积相 等,其中正确的个数为( )A .1个B .2个C .3个D .4个20. 【宁波市2015年高考模拟考试数学试题 理3】将一个长方体截掉一个小长方体,所得几何体的俯视图与侧视图如右图所示,则该几何体的正视图为( )A .B .C .D .21. 【宁波市2015年高考模拟考试数学试题 理4】设m ,n 是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,下列命题正确的是 ( )A .m n αβαβ⊥⊥⊥,,且,则m n ⊥B .////m n αβ,, 且//αβ,则//m nC . m n m n αβ⊥⊂⊥,, ,则αβ⊥D .////m n m n ααββ⊂⊂,,,,则//αβ22. 【2015届鄞州区高考数学模拟试题 理2】已知,m n 为不同的直线,,αβ为不同的平面,则下列说法正确的是A .,////m n m n αα⊂⇒ B.,m n m n αα⊂⊥⇒⊥C.βαβα////,,⇒⊂⊂n m n mD.,n n βααβ⊂⊥⇒⊥23. 【2015届鄞州区高考数学模拟试题 理4】已知一个空间几何体的三视图如图所示,根据图中标出的尺寸,可得这个几何体的体积是A. 2B. 4C. 6D. 12俯视图2(第4题)侧视图正视图24. 【浙江省绍兴市2015年高三教学质量检查 理8】25. 【浙江省嵊州市2015年高三第二次教学质量调测 理6】在四棱柱1111ABCD A B C D -中,1AA ⊥平面1111A B C D ,底面1111A B C D 是边长为a 的正方形,侧棱1AA 的长为b ,E 为侧棱1BB 上的动点(包括端点),则( )A .对任意的a ,b ,存在点E ,使得11EC DB ⊥B .当且仅当a b =时,存在点E ,使得11ECD B ⊥C .当且仅当b a ≤时,存在点E ,使得11ECD B ⊥D .当且仅当b a ≥时,存在点E ,使得11EC D B ⊥26. 【2015年温州市高三第三次适应性测试数学试题 理3】已知m ,n 是两条不同的直线,α,β,γ为三个不同的平面,则下列命题中错误..的是( ▲ ) A .若m ⊥α,m ⊥β,则α//βB .若m ⊥α,n ⊥α,则m //nC .若α//γ,β//γ,则α//βD .若α⊥γ,β⊥γ,则α//β27. 【2015年温州市高三第三次适应性测试数学试题 理7】如图,正三棱柱ABC −A 1B 1C 1(底面是正三角形,侧棱垂直底面)的各条棱长均相等,D 为AA 1的中点.M , N 分别是线段BB 1和线段CC 1上的动点(含端点),且满足BM =C 1N .当M ,N 运动时,下列结论中不正确...的是( ▲ ) A .平面DMN ⊥平面BCC 1B 1B .三棱锥A 1−DMN 的体积为定值C .△DMN 可能为直角三角形D .平面DMN 与平面ABC 所成的锐二面角范围为(0,]4π 28. 【严州中学2015届高三仿真考试数学试卷 理4】在正三棱柱111ABC -A B C 中,若1=AB BB ,D 是CC 1中点,则CA 1与BD 所成角的大小是( )A .3πB .512πC .2πD .712π 29. 【浙大附中2015年高考全真模拟试卷 理4】下列命题中错误..的是 ( ▲ )(A ) 如果平面⊥α平面γ,平面⊥β平面γ,l =βα ,那么γ⊥l(B ) 如果平面⊥α平面β,那么平面α内一定存在直线平行于平面β(C )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β(D ) 如果平面⊥α平面β,过α内任意一点作交线的垂线,那么此垂线必垂直于β30.【浙大附中2015年高考全真模拟试卷 理8】如图,在Rt ABC ∆中, 1AC =, BC x =,D 是斜边AB 的中点,将BCD ∆沿直线CD 翻折,若在翻折过程中存在某个位置,使得CB AD ⊥,则x 的取值范围是 ( ▲ )(A )( (B )2⎤⎥⎦ (C ) (D )(]2,431.[浙江省重点中学协作体2015届第二次适应性测数学试题 理 3]一个几何体的三视图及其尺寸(单位:cm )如图所示,则 该几何体的侧面积为( )2cm 。
2016年数学立体几何高考试题及答案1.如图所示,PA⊥矩形ABCD所在平面,M、N分别是AB、PC的中点.(1)求证:MN∥平面PAD.(2)求证:MN⊥CD.(3)若∠PDA=45°,求证:MN⊥平面PCD.2如图,四棱锥P﹣ABCD中,AP⊥平面PCD,AD∥BC,AB=BC=AD,E,F分别为线段AD,PC的中点.(Ⅰ)求证:AP∥平面BEF;(Ⅱ)求证:BE⊥平面PAC.解答证明:(Ⅰ)连接CE,则∵AD∥BC,BC=AD,E为线段AD的中点,∴四边形ABCE是平行四边形,BCDE是平行四边形,设AC∩BE=O,连接OF,则O是AC的中点,∵F为线段PC的中点,∴PA∥OF,∵PA⊄平面BEF,OF⊂平面BEF,∴AP∥平面BEF;(Ⅱ)∵BCDE是平行四边形,∴BE∥CD,∵AP⊥平面PCD,CD⊂平面PCD,∴AP⊥CD,∴BE⊥AP,∵AB=BC,四边形ABCE是平行四边形,∴四边形ABCE是菱形,∴BE⊥AC,∵AP∩AC=A,∴BE⊥平面PAC.3如图,在三棱锥P﹣ABC中,D,E,F分别为棱PC,AC,AB的中点,已知PA⊥AC,PA=6,BC=8,DF=5.求证:(1)直线PA∥平面DEF;(2)平面BDE⊥平面ABC.解答:证明:(1)∵D、E为PC、AC的中点,∴DE∥PA,又∵PA⊄平面DEF,DE⊂平面DEF,∴PA∥平面DEF;(2)∵D、E为PC、AC的中点,∴DE=PA=3;又∵E、F为AC、AB的中点,∴EF=BC=4;∴DE2+EF2=DF2,∴∠DEF=90°,∴DE⊥EF;∵DE∥PA,PA⊥AC,∴DE⊥AC;∵AC∩EF=E,∴DE⊥平面ABC;∵DE⊂平面BDE,∴平面BDE⊥平面ABC.4如图,PA垂直于矩形ABCD所在的平面,AD=PA=2,CD=2,E、F分别是AB、PD 的中点.(1)求证:AF∥平面PCE;(2)求证:平面PCE⊥平面PCD;(3)求四面体PEFC的体积.解答:解:(1)证明:设G为PC的中点,连接FG,EG,∵F为PD的中点,E为AB的中点,∴FG CD,AE CD∴FG AE,∴AF∥GE∵GE⊂平面PEC,∴AF∥平面PCE;(2)证明:∵PA=AD=2,∴AF⊥PD又∵PA⊥平面ABCD,CD⊂平面ABCD,∴PA⊥CD,∵AD⊥CD,PA∩AD=A,∴CD⊥平面PAD,∵AF⊂平面PAD,∴AF⊥CD.∵PD∩CD=D,∴AF⊥平面PCD,∴GE⊥平面PCD,∵GE⊂平面PEC,∴平面PCE⊥平面PCD;(3)由(2)知,GE⊥平面PCD,所以EG为四面体PEFC的高,又GF∥CD,所以GF⊥PD,EG=AF=,GF=CD=,S△PCF=PD•GF=2.得四面体PEFC的体积V=S△PCF•EG=.5如图,在四棱锥P﹣ABCD中,AB∥CD,AB⊥AD,CD=2AB,平面PAD⊥底面ABCD,PA⊥AD.E和F分别是CD和PC的中点,求证:(Ⅰ)PA⊥底面ABCD;(Ⅱ)BE∥平面PAD;(Ⅲ)平面BEF⊥平面PCD.解答:解:(Ⅰ)∵PA⊥AD,平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,由平面和平面垂直的性质定理可得PA⊥平面ABCD.(Ⅱ)∵AB∥CD,AB⊥AD,CD=2AB,E和F分别是CD和PC的中点,故四边形ABED为平行四边形,故有BE∥AD.又AD⊂平面PAD,BE不在平面PAD内,故有BE∥平面PAD.(Ⅲ)平行四边形ABED中,由AB⊥AD可得,ABED为矩形,故有BE⊥CD ①.由PA⊥平面ABCD,可得PA⊥AB,再由AB⊥AD可得AB⊥平面PAD,∴CD⊥平面PAD,故有CD⊥PD.再由E、F分别为CD和PC的中点,可得EF∥PD,∴CD⊥EF ②.而EF和BE是平面BEF内的两条相交直线,故有CD⊥平面BEF.由于CD⊂平面PCD,∴平面BEF⊥平面PCD.6如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧棱A1A⊥底面ABC,且各棱长均相等.D,E,F分别为棱AB,BC,A1C1的中点.(Ⅰ)证明:EF∥平面A1CD;(Ⅱ)证明:平面A1CD⊥平面A1ABB1;(Ⅲ)求直线BC与平面A1CD所成角的正弦值.解答:证明:(I)三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AC∥A1C1,AC=A1C1,连接ED,可得DE∥AC,DE=AC,又F为棱A1C1的中点.∴A1F=DE,A1F∥DE,所以A1DEF是平行四边形,所以EF∥DA1,DA1⊂平面A1CD,EF⊄平面A1CD,∴EF∥平面A1CD(II)∵D是AB的中点,∴CD⊥AB,又AA1⊥平面ABC,CD⊂平面ABC,∴AA1⊥CD,又AA1∩AB=A,∴CD⊥面A1ABB1,又CD⊂面A1CD,∴平面A1CD⊥平面A1ABB1;(III)过B作BG⊥A1D交A1D于G,∵平面A1CD⊥平面A1ABB1,且平面A1CD∩平面A1ABB1=A1D,BG⊥A1D,∴BG⊥面A1CD,则∠BCG为所求的角,设棱长为a,可得A1D=,由△A1AD∽△BGD,得BG=,在直角△BGC中,sin∠BCG==,∴直线BC与平面A1CD所成角的正弦值.7如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,A1B1=A1C1,D,E分别是棱BC,CC1上的点(点D 不同于点C),且AD⊥DE,F为B1C1的中点.求证:(1)平面ADE⊥平面BCC1B1;(2)直线A1F∥平面ADE.解答:解:(1)∵三棱柱ABC﹣A1B1C1是直三棱柱,∴CC1⊥平面ABC,∵AD⊂平面ABC,∴AD⊥CC1又∵AD⊥DE,DE、CC1是平面BCC1B1内的相交直线∴AD⊥平面BCC1B1,∵AD⊂平面ADE∴平面ADE⊥平面BCC1B1;(2)∵△A1B1C1中,A1B1=A1C1,F为B1C1的中点∴A1F⊥B1C1,∵CC1⊥平面A1B1C1,A1F⊂平面A1B1C1,∴A1F⊥CC1又∵B1C1、CC1是平面BCC1B1内的相交直线∴A1F⊥平面BCC1B1又∵AD⊥平面BCC1B1,∴A1F∥AD∵A1F⊄平面ADE,AD⊂平面ADE,∴直线A1F∥平面ADE.8如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为平行四边形,∠ADC=45°,AD=AC=1,O 为AC中点,PO⊥平面ABCD,PO=2,M为PD中点.(Ⅰ)证明:PB∥平面ACM;(Ⅱ)证明:AD⊥平面PAC;(Ⅲ)求直线AM与平面ABCD所成角的正切值.解答:解:(I)证明:连接BD,MO在平行四边形ABCD中,因为O为AC的中点,所以O为BD的中点,又M为PD的中点,所以PB∥MO因为PB⊄平面ACM,MO⊂平面ACM所以PB∥平面ACM(II)证明:因为∠ADC=45°,且AD=AC=1,所以∠DAC=90°,即AD⊥AC又PO⊥平面ABCD,AD⊂平面ABCD,所以PO⊥AD,AC∩PO=O,AD⊥平面PAC (III)解:取DO中点N,连接MN,AN因为M为PD的中点,所以MN∥PO,且MN=PO=1,由PO⊥平面ABCD,得MN⊥平面ABCD所以∠MAN是直线AM与平面ABCD所成的角.在Rt△DAO中,,所以,∴,在Rt△ANM中,==即直线AM与平面ABCD所成的正切值为9三棱锥P﹣ABC中,PC⊥平面ABC,PC=AC=2,AB=BC,D是PB上一点,且CD⊥平面PAB.(1)求证:AB⊥平面PCB;(2)求二面角C﹣PA﹣B的大小的余弦值.解答:(1)证明:∵PC⊥平面ABC,AB⊂平面ABC,∴PC⊥AB.∵CD⊥平面PAB,AB⊂平面PAB,∴CD⊥AB.又PC∩CD=C,∴AB⊥平面PCB.(2)解:取AP的中点O,连接CO、DO.∵PC=AC=2,∴C0⊥PA,CO=,∵CD⊥平面PAB,由三垂线定理的逆定理,得DO⊥PA.∴∠COD为二面角C﹣PA﹣B的平面角.由(1)AB⊥平面PCB,∴AB⊥BC,又∵AB=BC,AC=2,求得BC=PB=,CD=∴cos∠COD=.1111AD上一点,且AP=a3,过B1,D1,P的平面交底面ABCD于PQ,Q在直线CD上,则PQ=________.2.如图,在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,∠ADC=90°,且AA1=AD=DC=2,M∈平面ABCD,当D1M⊥平面A1C1D时,DM=________.3.如图,在底面是矩形的四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,PA=AB=2,BC=4,E是PD的中点.(1)求证:平面PDC⊥平面PAD;(2)求点B 到平面PCD 的距离;4.如图,PO ⊥平面ABCD ,点O 在AB 上,EA ∥PO ,四边形ABCD 为直角梯形,BC ⊥AB ,BC =CD =BO =PO ,EA =AO =12CD .(1)求证:BC ⊥平面ABPE ;(2)直线PE 上是否存在点M ,使DM ∥平面PBC ,若存在,求出点M ; 若不存在,说明理由.5.如图所示,在棱长为2的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E 、F 分别为DD 1、DB 的中点.(1)求证:EF ∥平面ABC 1D 1; (2)求证:EF ⊥B 1C ;(3)求三棱锥B 1-EFC 的体积.6.如图,四棱锥P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,PD=DC=BC=1,AB=2,AB∥DC,∠BCD=90°(1)求证:PC⊥BC(2)求点A到平面PBC的距离.1. 223a∵B1D1∥平面ABCD,平面B1D1P∩平面ABCD=PQ,∴B1D1∥PQ,又B1D1∥BD,∴BD∥PQ,设PQ∩AB=M,∵AB∥CD,∴△APM∽△DPQ,∴PQPM=PDAP=2,即PQ=2PM,又△APM∽△ADP,∴PMBD=APAD=13,∴PM=13BD,又BD =2a ,∴PQ =223a .2.[答案] 22 ∵DA =DC =DD 1且DA 、DC 、DD 1两两垂直,故当点M 使四边形ADCM为正方形时,D 1M ⊥平面A 1C 1D ,∴DM =2 2.(2)过A 作AF ⊥PD ,垂足为F .在Rt PAD 中,PA =2,AD =BC =4,PD =42+22=25,AF ·PD =PA ·AD ,∴AF =2×425=455,即点B 到平面PCD 的距离为455.4.[解析] (1)∵PO ⊥平面ABCD ,BC ⊂平面ABCD ,∴BC ⊥PO ,又BC ⊥AB ,AB ∩PO =O ,AB ⊂平面ABP ,PO ⊂平面ABP ,∴BC ⊥平面ABP , 又EA ∥PO ,AO ⊂平面ABP ,∴EA ⊂平面ABP ,∴BC ⊥平面ABPE . (2)点E 即为所求的点,即点M 与点E 重合.取PO 的中点N ,连结EN 并延长交PB 于F ,∵EA =1,PO =2,∴NO =1, 又EA 与PO 都与平面ABCD 垂直,∴EF ∥AB ,∴F 为PB 的中点,∴NF =12OB =1,∴EF =2,又CD =2,EF ∥AB ∥CD ,∴四边形DCFE 为平行四边形,∴DE ∥CF , ∵CF ⊂平面PBC ,DE ⊄平面PBC ,∴DE ∥平面PBC .∴当M 与E 重合时即可. 5. (1)证明:连结BD 1,在△DD 1B 中,E 、F 分别为D 1D ,DB 的中点,则EF ∥D 1B ,又EF ⊄平面ABC 1D 1,D 1B ⊂平面ABC 1D 1,∴EF ∥平面ABC 1D 1.(2)证明:∵B 1C ⊥AB ,B 1C ⊥BC 1,AB ∩BC 1=B , ∴B 1C ⊥平面ABC 1D 1,又BD 1⊂平面ABC 1D 1,∴B 1C ⊥BD 1, 又EF ∥BD 1,∴EF ⊥B 1C .(3)解:∵CF ⊥BD ,CF ⊥BB 1,∴CF ⊥平面BDD 1B 1, 即CF ⊥平面EFB 1,且CF =BF =2∵EF =12BD 1=3,B 1F =BF 2+BB 12=(2)2+22=6,B 1E =B 1D 12+D 1E 2=12+(22)2=3,∴EF 2+B 1F 2=B 1E 2,即∠EFB 1=90°, ∴VB 1-EFC =VC -B 1EF =13·S △B 1EF ·CF=13×12·EF ·B 1F ·CF =13×12×3×6×2=1.6.[解析] (1)∵PD ⊥平面ABCD ,BC ⊂平面ABCD ,∴PD ⊥BC .由∠BCD =90°知,BC ⊥DC ,∵PD ∩DC =D ,∴BC ⊥平面PDC ,∴BC ⊥PC . (2)设点A 到平面PBC 的距离为h , ∵AB ∥DC ,∠BCD =90°,∴∠ABC =90°, ∵AB =2,BC =1,∴S △ABC =12AB ·BC =1,∵PD ⊥平面ABCD ,PD =1,∴V P -ABC =13S △ABC ·PD =13,∵PD⊥平面ABCD,∴PD⊥DC,∵PD=DC=1,∴PC=2,∵PC⊥BC,BC=1,∴S△PBC=12PC·BC=22,∵V A-PBC=V P-ABC,∴13S△PBC·h=13,∴h=2,∴点A到平面PBC的距离为 2.。
2016浙江精彩题选——立体几何【一、轨迹问题】1.如图,平面ABC ⊥平面α,D 为线段AB 的中点,22=AB ,︒=∠45CDB ,点P 为面α内的动点,且P 到直线CD 的距离为2,则APB ∠的最大值为 . 解:以AB 为直径的圆与椭圆A ‘B ’相切【二、动态问题】1.(2016台州期末8)如图,在三棱锥P-ABC 中,AB=AC=PB=PC=10,PA=8,BC=12,点M 在平面PBC 内,且AM=7,设异面直线AM 与BC 所成角为α,则cos α的最大值为17分析:点A 到平面PBC 的距离为d=AM=7即为绕d 旋转所成的圆锥的母线长,最大角为BC 与圆锥底直径平行时,母线与直径所成的角2.(2016金华十校期末)在四面体ABCD 中,已知AD ⊥BC ,AD=6,BC=2,且AB ACBD CD==2,则ABCD V 四面体的最大值为 ( C )A.6B.C.D.8 分析:由AB ACBD CD==2得B 、C 点的轨迹为阿波罗尼斯圆,由阿波罗尼斯圆的性质,则B ,C 离AD 的最远距离为4,可求3.(2016台州一模 8)如图,在长方体D C B A ABCD ''''-中,点Q P ,分别是棱BC ,CD 上的动点,4,BC =, 3,CD=CC '=直线C C '与平面C PQ '所成的角为︒30,则△C PQ '的面积的最小值是( B )AB .8 CD .104(2016宁波十校15)如图,正四面体ABCD 的棱CD 在平面α上,E 为棱BC 的中点.当正四面体ABCD 绕CD 旋转时,直线AE 与平面α所成最大角的正弦值为 .分析:CD ⊥平面ABF ,则平面ABF ⊥平面α。
设,平面ABF ⊥平面α=a ,四面体不动,转动平面α,则AO ⊥α于O 交BF 于M ,AO 为平面α的法向量。
AE 与平面α所成角正弦值最大=AE 与法向量AO 所成角最小,即为AE 与平面ABF所成角,sin 6θ=则AE 与平面α所成角的正弦即为θ的余弦值65.(温州二模8).棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,E 为棱1CC 的中点,点,P Q 分别为面1111A B C D 和线段1B C 上的动点,则PEQ ∆周长的最小值为 ( B ) A. BCD.分析:作对称6.(2016五校联考8) 如图,棱长为4的正方体1111ABCD A B C D -,点A 在(第8题图)αAB CDE平面α内,平面ABCD 与平面α所成的二面角为030,则顶点1C 到平面α的距离的最大值是 ( B )A.(22B.2C.)21 D.)21分析:直线CA 在平面β上移动, CA 与平面α所成线面角在变化的过程中,当线面角与二面角重叠时线面角最大。
一.基础题组1.【浙江省嘉兴市第一中学2016届高三上学期能力测试数学(理)试题】若某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,则该几何体的体积等于( )A.340cm30cm D.320cm C.310cm B.3【答案】B考点:1、空间几何体的三视图;2、棱柱与棱锥的体积.2。
【浙江省嘉兴市第一中学2016届高三上学期能力测试数学(理)试题】已知,a b为异面直线.对空间中任意一点P,存在过点P的直线()A. 与,a b都相交B。
与,a b都垂直C。
与a平行,与b垂直D。
与,a b 都平行 【答案】B 【解析】试题分析:过直线a 存在一个与直线b 平行的平面,当点P 在这个平面内且不在直线a 上时,不满足结论,故A 错;如果存在与两条异面直线都平行的直线,根据平行线的传递性,得两条异面直平行,矛盾,故D 错; 过P 的直线一定可以做与两条异面直线的公垂线平行或重合的直线,故B 正确,故选B .考点:空间直线与直线的位置关系.3。
【浙江省嘉兴市第一中学2016届高三上学期期中考试文数试题解析】已知m 为一条直线, βα,为两个不同的平面,则下列说法正确的是( ▲ )A 。
若ββαα//,//,//m m 则B 。
若,m αβα⊥⊥,则m β⊥C 。
若ββαα⊥⊥m m 则,,//D . 若ββαα⊥⊥m m 则,//,【答案】D考点:空间中直线与直线之间的位置关系.4。
【浙江省绍兴市第一中学2016届高三上学期期中考试数学(理)试题】对两条不相交的空间直线a 和b ,则( )A.必定存在平面α,使得aα⊂,bα⊂B.必定存在平面α,使得aα⊂,//bαC.必定存在直线c,使得//a c,//b c D.必定存在直线c,使得//a c,b c⊥【答案】B.考点:空间中直线平面的位置关系.5.【浙江省金丽衢十二校2016届高三上学期第一次联考数学(理)试题】某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积是()3cm。
2016年高考立体几何汇编一、选择题1、(2016年山东高考)一个由半球和四棱锥组成的几何体,其三视图如图所示.则该几何体的体积为( )(A )12+π33(B )12+π33 (C )12+π36 (D )21+π6 【答案】c2、(2016年上海高考)如图,在正方体ABCD −A 1B 1C 1D 1中,E 、F 分别为BC 、BB 1的中点,则下列直线中与直线EF 相交的是( ) (A)直线AA 1 (B)直线A 1B 1 (C)直线A 1D 1 (D)直线B 1C 1【答案】D3、(2016年天津高考)将一个长方形沿相邻三个面的对角线截去一个棱锥,得到的几何体的正视图与俯视图如图所示,则该几何体的侧(左)视图为( )【答案】B4、(2016年全国I 卷高考)如图,某几何体的三视图是三个半径相等的圆及每个圆中两条互相垂直的半径.若该几何体的体积是28π3,则它的表面积是(A )17π (B )18π (C )20π (D )28π【答案】A5、(2016年全国I 卷高考)如平面α过正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1的顶点A ,11//CB D α平面,ABCD m α= 平面,11ABB A n α= 平面,则m ,n 所成角的正弦值为 (A )32(B )22(C )33(D )13【答案】A6、(2016年全国II 卷高考)如图是由圆柱与圆锥组合而成的几何体的三视图,则该几何体的表面积为( )(A )20π (B )24π (C )28π (D )32π 【答案】C7、(2016年全国III 卷高考)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实现画出的是某多面体的三视图,则该多面体的表面积为(A)18365+(C)90 (D)81 +(B)54185【答案】B8、(2016年浙江高考)已知互相垂直的平面αβ,交于直线l.若直线m,n满足m∥α,n⊥β,则()A.m∥lB.m∥nC.n⊥lD.m⊥n【答案】C二、填空题1、(2016年北京高考)某四棱柱的三视图如图所示,则该四棱柱的体积为___________.【答案】3.22、(2016年四川高考)已知某三菱锥的三视图如图所示,则该三菱锥的体积。
2016浙江精彩题选——阅读理解题1.(2016温州一模7).已知集合22{(,)|1}M x y x y ,若实数,满足:对任意的(,)x y M ,都有(,)x y M ,则称(,)是集合M 的“和谐实数对”。
则以下集合中,存在“和谐实数对”的是( C )A.}4|),{(B.}4|),{(22C.}44|),{(2 D.}4|),{(22分析:由题意,||1,||1,问题转化为选项中的图与||1,||1围成的正方形的图有无公共点问题.2.(2016嘉兴期末)设)4(,,,21n A A A n 为集合n S ,,2,1的n 个不同子集,为了表示这些子集,作n 行n 列的数阵,规定第i 行第j 列的数为:jjij A i Ai a ,1,0.则下列说法中,错误的是( C )A .数阵中第一列的数全是0当且仅当1A B .数阵中第n 列的数全是1当且仅当SA n C .数阵中第j 行的数字和表明集合j A 含有几个元素D .数阵中所有的2n 个数字之和不超过12n n 解析:数阵中第一列的数全是0,当且仅当111,,2,1A n A A ,∴A 正确;数阵中第n 列的数全是1当且仅当n n n A n A A ,,2,1,∴B 正确;当n A A A ,,,21中一个为S 本身,其余1n 个子集为S 互不相同的1n 元子集时,数阵中所有的2n 个数字之和最大,且为1)1(22n n n n ,∴D 正确;数阵中第j 行的数字和表明元素j 属于几个子集,∴C 错误.3.(2016丽水一模8).已知二次函数)2()(2a b bx ax x f ,定义}11)({)(1x t t f m a x x f ,}11)({)(2x t t f min x f ,其中}{b a max ,表示b a,中的较大者,}{b a min ,表示b a,中的较小者,则下列命题正确的是.(D )A .若)1()1(11f f ,则)1()1(f fB .若)1()1(22f f ,则)1()1(f f C .若)1()1(f f ,则)1()1(22f f D .若)1()1(12f f ,则)1()1(11f f nnn n nna a a a a a a a a ,,,,,,,,,212222111211题目的意思是在变区间上的最值情况,1,11t x x ,t 的范围是变的。
2016•浙江14.(4分)(2016•浙江)如图,在△ABC中,AB=BC=2,∠ABC=120°.若平面ABC外的点P 和线段AC上的点D,满足PD=DA,PB=BA,则四面体PBCD的体积的最大值是.14.(4分)【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积.【分析】由题意,△ABD≌△PBD,可以理解为△PBD是由△ABD绕着BD旋转得到的,对于每段固定的AD,底面积BCD为定值,要使得体积最大,△PBD必定垂直于平面ABC,此时高最大,体积也最大.【解答】解:如图,M是AC的中点.①当AD=t<AM=时,如图,此时高为P到BD的距离,也就是A到BD的距离,即图中AE,DM=﹣t,由△ADE∽△BDM,可得,∴h=,V==,t∈(0,)②当AD=t>AM=时,如图,此时高为P到BD的距离,也就是A到BD的距离,即图中AH,DM=t﹣,由等面积,可得,∴,∴h=,∴V==,t∈(,2)综上所述,V=,t∈(0,2)=.令m=∈[1,2),则V=,∴m=1时,Vmax故答案为:.(2016•浙江)如图,在三棱台ABC﹣DEF中,已知平面BCFE⊥平面ABC,∠ACB=90°,BE=EF=FC=1,BC=2,AC=3,(Ⅰ)求证:EF⊥平面ACFD;(Ⅱ)求二面角B﹣AD﹣F的余弦值.【考点】二面角的平面角及求法;空间中直线与直线之间的位置关系.【分析】(I)先证明BF⊥AC,再证明BF⊥CK,进而得到BF⊥平面ACFD.(II)方法一:先找二面角B﹣AD﹣F的平面角,再在Rt△BQF中计算,即可得出;方法二:通过建立空间直角坐标系,分别计算平面ACK与平面ABK的法向量,进而可得二面角B﹣AD﹣F的平面角的余弦值.【解答】(I)证明:延长AD,BE,CF相交于点K,如图所示,∵平面BCFE⊥平面ABC,∠ACB=90°,∴AC⊥平面BCK,∴BF⊥AC.又EF∥BC,BE=EF=FC=1,BC=2,∴△BCK为等边三角形,且F为CK的中点,则BF⊥CK,∴BF⊥平面ACFD.(II)方法一:过点F作FQ⊥AK,连接BQ,∵BF⊥平面ACFD.∴BF⊥AK,则AK⊥平面BQF,∴BQ⊥AK.∴∠BQF是二面角B﹣AD﹣F的平面角.在Rt△ACK中,AC=3,CK=2,可得FQ=.在Rt△BQF中,BF=,FQ=.可得:cos∠BQF=.∴二面角B﹣AD﹣F的平面角的余弦值为.方法二:如图,延长AD,BE,CF相交于点K,则△BCK为等边三角形,取BC的中点,则KO⊥BC,又平面BCFE⊥平面ABC,∴KO⊥平面BAC,以点O为原点,分别以OB,OK的方向为x,z的正方向,建立空间直角坐标系O﹣xyz.可得:B(1,0,0),C(﹣1,0,0),K(0,0,),A(﹣1,﹣3,0),,.=(0,3,0),=,(2,3,0).设平面ACK 的法向量为=(x 1,y 1,z 1),平面ABK 的法向量为=(x 2,y 2,z 2),由,可得,取=.由,可得,取=.∴==.∴二面角B﹣AD﹣F 的余弦值为.【点评】本题考查了空间位置关系、法向量的应用、空间角,考查了空间想象能力、推理能力与计算能力,属于中档题.2017年浙江(2017年浙江)如图,已知四棱锥P –ABCD ,△PAD 是以AD 为斜边的等腰直角三角形,BC∥AD,CD ⊥AD ,PC =AD =2DC =2CB ,E 为PD 的中点.(第19题图)(1)证明:CE∥平面PAB ;(2)求直线CE 与平面PBC 所成角的正弦值.19.解:(1)如图,设PA 中点为F ,连接EF ,FB .因为E ,F 分别为PD ,PA 中点,所以EF∥AD 且EF=12AD,又因为BC∥AD,BC=12AD,所以EF∥BC 且EF=BC,即四边形BCEF 为平行四边形,所以CE∥BF,因此CE∥平面PAB.(2)分别取BC,AD 的中点为M,N,连接PN 交EF 于点Q,连接MQ.PABCDE因为E,F,N 分别是PD,PA,AD 的中点,所以Q 为EF 中点,在平行四边形BCEF 中,MQ∥CE.由△PAD 为等腰直角三角形得PN⊥AD.由DC ⊥AD ,N 是AD 的中点得BN ⊥AD .所以AD ⊥平面PBN ,由BC //AD 得BC ⊥平面PBN ,那么平面PBC ⊥平面PBN .过点Q 作PB 的垂线,垂足为H ,连接MH .MH 是MQ 在平面PBC 上的射影,所以∠QMH 是直线CE 与平面PBC 所成的角.设CD =1.在△PCD 中,由PC =2,CD =1,PD=2得CE =2,在△PBN 中,由PN =BN =1,PB =3得QH =14,在Rt△MQH 中,QH=14,MQ =2,所以sin∠QMH =28,所以直线CE 与平面PBC 所成角的正弦值是28.2018年浙江19.(15分)如图,已知多面体ABCA 1B 1C 1,A 1A,B 1B,C 1C 均垂直于平面ABC,∠ABC=120°,A 1A=4,C 1C=1,AB=BC=B 1B=2.(Ⅰ)证明:AB 1⊥平面A 1B 1C 1;(Ⅱ)求直线AC 1与平面ABB 1所成的角的正弦值.【考点】LW:直线与平面垂直;MI:直线与平面所成的角.【专题】31:数形结合;41:向量法;5F:空间位置关系与距离;5G:空间角.【分析】(I)利用勾股定理的逆定理证明AB 1⊥A 1B 1,AB 1⊥B 1C 1,从而可得AB 1⊥平面A 1B 1C 1;(II)以AC 的中点为坐标原点建立空间坐标系,求出平面ABB 1的法向量,计算与的夹角即可得出线面角的大小.【解答】(I)证明:∵A 1A⊥平面ABC,B 1B⊥平面ABC,∴AA 1∥BB 1,∵AA 1=4,BB 1=2,AB=2,∴A 1B 1==2,又AB 1==2,∴AA 12=AB 12+A 1B 12,∴AB 1⊥A 1B 1,同理可得:AB 1⊥B 1C 1,又A 1B 1∩B 1C 1=B 1,∴AB 1⊥平面A 1B 1C 1.(II)解:取AC 中点O,过O 作平面ABC 的垂线OD,交A 1C 1于D,∵AB=BC,∴OB⊥OC,∵AB=BC=2,∠BAC=120°,∴OB=1,OA=OC=,以O 为原点,以OB,OC,OD 所在直线为坐标轴建立空间直角坐标系如图所示:则A(0,﹣,0),B(1,0,0),B 1(1,0,2),C 1(0,,1),∴=(1,,0),=(0,0,2),=(0,2,1),设平面ABB 1的法向量为=(x,y,z),则,∴,令y=1可得=(﹣,1,0),∴cos<>===.设直线AC 1与平面ABB 1所成的角为θ,则sinθ=|cos<>|=.∴直线AC 1与平面ABB 1所成的角的正弦值为.【点评】本题考查了线面垂直的判定定理,线面角的计算与空间向量的应用,属于中档题.2019年14.在V ABC 中,90ABC ∠=︒,4AB =,3BC =,点D 在线段A C 上,若45BDC ∠=︒,则BD =____;cos ABD ∠=________.【答案】(1).1225(2).7210【解析】【分析】本题主要考查解三角形问题,即正弦定理、三角恒等变换、数形结合思想及函数方程思想.通过引入CD x =,在BDC ∆、ABD ∆中应用正弦定理,建立方程,进而得解..【详解】在ABD ∆中,正弦定理有:sin sin AB BD ADB BAC =∠∠,而34,4AB ADB π=∠=,22AC AB BC 5=+=,34sin ,cos 55BC AB BAC BAC AC AC ∠==∠==,所以1225BD =.72cos cos()coscos sin sin 4410ABD BDC BAC BAC BAC ππ∠=∠-∠=∠+∠=19.如图,已知三棱柱111ABC A B C -,平面11A AC C ⊥平面ABC ,90ABC ∠=︒,1130,,,BAC A A A C AC E F ∠=︒==分别是11,AC A B 的中点.(1)证明:EF BC ⊥;(2)求直线EF与平面1A BC 所成角的余弦值.【答案】(1)证明见解析;(2)35.【解析】【分析】(1)由题意首先证得线面垂直,然后利用线面垂直的定义即可证得线线垂直;(2)建立空间直角坐标系,分别求得直线的方向向量和平面的法向量,然后结合线面角的正弦值和同角三角函数基本关系可得线面角的余弦值.【详解】(1)如图所示,连结11,A E B E ,等边1AA C △中,AE EC =,则3sin 0sin 2B A ,≠∴=,平面ABC ⊥平面11A A C C ,且平面ABC ∩平面11A ACC AC =,由面面垂直的性质定理可得:1A E ⊥平面ABC ,故1A E BC ⊥,由三棱柱的性质可知11A B AB ∥,而AB BC ⊥,故11A B BC ⊥,且1111A B A E A = ,由线面垂直的判定定理可得:BC ⊥平面11A B E ,结合EF ⊆平面11A B E ,故EF BC ⊥.(2)在底面ABC 内作EH ⊥AC ,以点E 为坐标原点,EH ,EC ,1EA 方向分别为x ,y ,z 轴正方向建立空间直角坐标系E xyz -.设1EH =,则AE EC ==,11AA CA ==,3BC AB ==,据此可得:()()()1330,,,,0,0,0,3,22A B A C ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,由11AB A B = 可得点1B的坐标为132B ⎛⎫⎪⎝⎭,利用中点坐标公式可得:34F ⎛⎫⎪⎝⎭,由于()0,0,0E ,故直线EF的方向向量为:34EF ⎛⎫= ⎪⎝⎭ 设平面1A BC 的法向量为(),,m x y z =,则:()()13333,,,33022223333,,,02222m A B x y z x z m BC x y z x ⎧⎛⎫⋅=⋅-=+-=⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪⋅=⋅-=-+= ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎩,据此可得平面1A BC的一个法向量为()m =,34EF ⎛⎫= ⎪⎝⎭此时4cos ,5EF m EF m EF m⋅===⨯,设直线EF 与平面1A BC 所成角为θ,则43sin cos ,,cos 55EF m θθ=== .【点睛】本题考查了立体几何中的线线垂直的判定和线面角的求解问题,意在考查学生的空间想象能力和逻辑推理能力;解答本题关键在于能利用直线与直线、直线与平面、平面与平面关系的相互转化,通过严密推理,同时对于立体几何中角的计算问题,往往可以利用空间向量法,通过求解平面的法向量,利用向量的夹角公式求解.2020年19.如图,三棱台DEF ﹣ABC 中,面ADFC ⊥面ABC ,∠ACB =∠ACD =45°,DC =2BC .(Ⅰ)证明:EF ⊥DB ;(Ⅱ)求DF 与面DBC所成角的正弦值.【分析】(Ⅰ)题根据已知条件,作DH ⊥AC ,根据面面垂直,可得DH ⊥BC ,进一步根据直角三角形的知识可判断出△BHC 是直角三角形,且∠HBC =90°,则HB ⊥BC ,从而可证出BC ⊥面DHB ,最后根据棱台的定义有EF ∥BC ,根据平行线的性质可得EF ⊥DB ;(Ⅱ)题先可设BC =1,根据解直角三角形可得BH =1,HC =,DH =,DC =2,DB=,然后找到CH与面DBC的夹角即为∠HCG,根据棱台的特点可知DF与面DBC 所成角与CH与面DBC的夹角相等,通过计算∠HCG的正弦值,即可得到DF与面DBC 所成角的正弦值.解:(Ⅰ)证明:作DH⊥AC,且交AC于点H,∵面ADFC⊥面ABC,DH⊂面ADFC,∴DH⊥BC,∴在Rt△DHC中,CH=CD•cos45°=CD,∵DC=2BC,∴CH=CD=•2BC=•BC,∴=,即△BHC是直角三角形,且∠HBC=90°,∴HB⊥BC,∴BC⊥面DHB,∵BD⊂面DHB,∴BC⊥BD,∵在三棱台DEF﹣ABC中,EF∥BC,∴EF⊥DB.(Ⅱ)设BC=1,则BH=1,HC=,在Rt△DHC中,DH=,DC=2,在Rt△DHB中,DB===,作HG⊥BD于G,∵BC⊥HG,∴HG⊥面BCD,∵GC⊂面BCD,∴HG⊥GC,∴△HGC是直角三角形,且∠HGC=90°,设DF与面DBC所成角为θ,则θ即为CH与面DBC的夹角,且sinθ=sin∠HCG==,∵在Rt△DHB中,DH•HB=BD•HG,∴HG===,∴sinθ===..2016•浙江14.(4分)(2016•浙江)如图,在△ABC 中,AB=BC=2,∠ABC=120°.若平面ABC 外的点P 和线段AC 上的点D ,满足PD=DA ,PB=BA ,则四面体PBCD 的体积的最大值是.(2016•浙江)如图,在三棱台ABC ﹣DEF 中,已知平面BCFE ⊥平面ABC ,∠ACB=90°,BE=EF=FC=1,BC=2,AC=3,(Ⅰ)求证:EF ⊥平面ACFD ;(Ⅱ)求二面角B ﹣AD ﹣F的余弦值.2017年浙江如图,已知四棱锥P –ABCD ,△PAD 是以AD 为斜边的等腰直角三角形,BC ∥AD ,CD ⊥AD ,PC =AD =2DC =2CB ,E 为PD 的中点.(第19题图)(1)证明:CE ∥平面PAB ;(2)求直线CE 与平面PBC 所成角的正弦值.PABCD E(2018年浙江)19.(15分)如图,已知多面体ABCA 1B 1C 1,A 1A ,B 1B ,C 1C 均垂直于平面ABC ,∠ABC=120°,A 1A=4,C 1C=1,AB=BC=B 1B=2.(Ⅰ)证明:AB 1⊥平面A 1B 1C 1;(Ⅱ)求直线AC 1与平面ABB 1所成的角的正弦值.2019年浙江14.在V ABC 中,90ABC ∠=︒,4AB =,3BC =,点D 在线段A C 上,若45BDC ∠=︒,则BD =____;cos ABD ∠=________.19.如图,已知三棱柱111ABC A B C -,平面11A AC C ⊥平面ABC ,90ABC ∠=︒,1130,,,BAC A A A C AC E F ∠=︒==分别是11,AC A B 的中点.;(1)证明:EF BC(2)求直线EF与平面1A BC所成角的余弦值.2020年浙江19.如图,三棱台DEF﹣ABC中,面ADFC⊥面ABC,∠ACB=∠ACD=45°,DC=2BC.(Ⅰ)证明:EF⊥DB;(Ⅱ)求DF与面DBC所成角的正弦值.。
第一部分 2016高考试题立体几何1。
【2016高考新课标1卷】如图,某几何体的三视图是三个半径相等的圆及每个圆中两条相互垂直的半径.若该几何体的体积是283π,则它的表面积是( )(A)17π (B )18π (C)20π (D )28π【答案】A 【解析】试题分析: 该几何体直观图如图所示:是一个球被切掉左上角的18,设球的半径为R ,则37428V R 833ππ=⨯=,解得R 2=,所以它的表面积是78的球面面积和三个扇形面积之和2271=42+32=1784S πππ⨯⨯⨯⨯故选A .考点:三视图及球的表面积与体积【名师点睛】由于三视图能有效的考查学生的空间想象能力,所以以三视图为载体的立体几何题基本上是高考每年必考内容,高考试题中三视图一般常与几何体的表面积与体积交汇。
由三视图还原出原几何体,是解决此类问题的关键。
2.【2016高考新课标2理数】下图是由圆柱与圆锥组合而成的几何体的三视图,则该几何体的表面积为( )(A)20π(B)24π(C)28π(D)32π【答案】C考点:三视图,空间几何体的体积。
【名师点睛】由三视图还原几何体的方法:3。
【2016年高考北京理数】某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的体积为()A.16B。
13C.12D。
1【答案】A【解析】试题分析:分析三视图可知,该几何体为一三棱锥P ABC-,其体积111111326V=⋅⋅⋅⋅=,故选A。
考点:1。
三视图;2。
空间几何体体积计算。
【名师点睛】解决此类问题的关键是根据几何体的三视图判断几何体的结构特征。
常见的有以下几类:①三视图为三个三角形,对应的几何体为三棱锥;②三视图为两个三角形,一个四边形,对应的几何体为四棱锥;③三视图为两个三角形,一个圆,对应的几何体为圆锥;④三视图为一个三角形,两个四边形,对应的几何体为三棱柱;⑤三视图为三个四边形,对应的几何体为四棱柱;⑥三视图为两个四边形,一个圆,对应的几何体为圆柱。
2016浙江精彩题选——立体几何【一、轨迹问题】1.如图,平面ABC ⊥平面α,D 为线段AB 的中点,22=AB ,︒=∠45CDB ,点P 为面α内的动点,且P 到直线CD 的距离为2,则APB ∠的最大值为 . 解:以AB 为直径的圆与椭圆A ‘B ’相切【二、动态问题】1.(2016台州期末8)如图,在三棱锥P-ABC 中,AB=AC=PB=PC=10,PA=8,BC=12,点M 在平面PBC 内,且AM=7,设异面直线AM 与BC 所成角为α,则cos α的最大值为17分析:点A 到平面PBC 的距离为d=43,AM=7即为绕d 旋转所成的圆锥的母线长,最大角为BC 与圆锥底直径平行时,母线与直径所成的角2.(2016金华十校期末)在四面体ABCD 中,已知AD ⊥BC ,AD=6,BC=2,且AB ACBD CD==2,则ABCD V 四面体的最大值为 ( C ) A.6 B.211 C.215 D.8 分析:由AB ACBD CD==2得B 、C 点的轨迹为阿波罗尼斯圆,由阿波罗尼斯圆的性质,则B ,C 离AD 的最远距离为4,可求3.(2016台州一模 8)如图,在长方体D C B A ABCD ''''-中,点Q P ,分别是棱BC ,CD 上的动点,4,BC =, 3,CD =23CC '=直线C C '与平面C PQ '所成的角为︒30,则△C PQ '的面积的最小值是( B )A .1855B .8C .1633D .104(2016宁波十校15)如图,正四面体ABCD 的棱CD 在平面α上,E 为棱BC的中点.当正四面体ABCD 绕CD 旋转时,直线AE 与平面α所成最大角的正弦值为 .分析:CD ⊥平面ABF ,则平面ABF ⊥平面α。
设,平面ABF ⊥平面α=a ,四面体不动,转动平面α,则AO ⊥α于O 交BF 于M ,AO 为平面α的法向量。
AE 与平面α所成角正弦值最大=AE 与法向量AO 所成角最小,即为AE 与平面ABF 所成角,3sin 6θ=,则AE 与平面α所成角的正弦即为θ的余弦值3365.(温州二模8).棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,E 为棱1CC 的中点,点,P Q 分别为面1111A B C D 和线段1B C 上的动点,则PEQ ∆周长的最小值为 ( B )A .22B .10C .11D .23 分析:作对称6.(2016五校联考8) 如图,棱长为4的正方体1111ABCD A B C D -,点A 在平面α内,平面ABCD 与平面α所成的二面角为030,则顶点1C 到平面α的距离的最大值是( B ) A.()222+ B.()232+ C.()231+ D.()221+分析:(第8题图)CDB'D'C'A'AQP αABCDE直线CA在平面β上移动, CA与平面α所成线面角在变化的过程中,当线面角与二面角重叠时线面角最大。
此问题与2014年高考题填空最后一题是同一个原理。
相关:(2014浙江高考17题).如图,某人在垂直于水平地面的墙面前的点处进行射击训练.已知点到墙面的距离为,某目标点沿墙面的射击线移动,此人为了准确瞄准目标点,需计算由点观察点的仰角的大小.若则的最大值539。
(仰角为直线AP与平面ABC所成角)当PA 与平面ABC 的线面角为M-AC-B 的平面角时,取最大,可秒解。
9.(2016诸暨质检15).如图,直四棱柱ABCD-A 1B 1C 1D 1的底面是边长为1的正方形,高AA 1=2,点A 是平面α内的一个定点,AA 1与α所成角为3π,点C 1在平面α内的射影为P ,当四棱柱ABCD-A 1B 1C 1D 1按要求运动时(允许四棱柱上的点在平面α的同侧或异侧),点P 所经过的区域面积=解:当长方体绕A 1A 转的时候,C 1C 形成一个圆柱,过C 1往平面α作垂线垂足P ,就形成一个椭圆,其短轴为P 1P 2=6,长轴为22的y 型的椭圆,其中心A 点在平面α上的射影M 。
当AA 1绕着A 点成o 60转时,则椭圆就以A 为圆心,2为半径的圆上运动,其扫过的区域为一个圆环,外径为6+2,内径为6-2,所以面积为226+26-2-]2322ππ⋅=[()()【三、角度问题】1.(2016名校联盟第一次7).如图四边形ABCD ,AB =BD =DA =2,BC =CD =2.现将D ABD 沿BD 折起,当二面角A -BD -C 处于[p 6,5p6]过程中,直线AB 与CD 所成角的余弦值取值范围是 ( D ) A .522[,]-B .252[,] C .2[0,] D .52[0,] 2.(2016名校联盟第一次13).已知一平面与一正方体的12条棱的所成角都等于α,则sin α=33. 3.(2016温州一模8).如图,在矩形ABCD 中,2AB =,4AD =,点E 在线段AD 上且3AE =,现分别沿,BE CE 将,ABE DCE ∆∆翻折,使得点D 落在线段AE 上,则此时二面角D EC B --的余弦值为( D ) A .45 B .56 C .67 D .78分析:往折痕作垂线,就是平面角,关键点是BD 刚好和CE 垂直。
第7题图ABCD⇒DEE DA B A4. (2016宁波期末15).在△ABC 中,∠BAC=10o ,∠ACB=30o ,将直线BC 绕AC 旋转得到B 1C ,直线AC 绕AB 旋转得到AC 1,则在所有旋转过程中,直线B 1C 与直线AC 1所成角的取值范围为 [10,50]oo分析:两个圆锥的母线在转动时所成角的问题.5.(2016嵊州期末8)如图,四边形ABCD 与ABEF 均为矩形,2BC BE AB ==,二面角E AB C --的大小为3π.现将△ACD 绕着AC 旋转一周,则在旋转过程中, ( B )A .不存在某个位置,使得直线AD 与BE 所成的角为4πB .存在某个位置,使得直线AD 与BE 所成的角为2πC .不存在某个位置,使得直线AD 与平面ABEF 所成的角为4π D .存在某个位置,使得直线AD 与平面ABEF 所成的角为2π6.(2016桐乡一模8).如图,已知△ABC ,CD 为ACB ∠的角平分线,沿直线CD 将△ACD 翻折成△CD A ',所成二面角B CD A --'的平面角为θ,则 ( C ) A .θθ≤'∠≤'∠CB A DB A , B .θθ≥'∠≤'∠CB A DB A ,C .θθ≤'∠≥'∠CB A DB A ,D .θθ≥'∠≥'∠CB A DB A ,7.(2016绍兴二模)如图,棱长为3的正方体的顶点A 在平面α上,三条棱AB ,AC,AD 都在平面α的同侧。
若顶点B ,C 到平面α的距离分别为1,2,则顶点D 到平面α的距离为61222||31|n |AB n x d x y z⋅===++222232y d x y z==++C E AD F第8题图 A BCA ´D (第8题图)32223z d x y z=++平方相加可得,36d =8(2016嘉兴二模6)如图,小于︒90的二面角βα--l 中,l O ∈,α∈B A ,,且AOB ∠为钝角,''OB A ∠是AOB ∠在β内的射影,则下列结论错误..的是 ( D ) A .''OB A ∠为钝角B .AOB OB A ∠>∠''C .π<∠+∠'AOA AOBD .π>∠+∠+∠''AOA BOA OB B分析:''cos cos BOB cos B Ol BOl ∠⋅∠=∠则'B Ol BOl ∠<∠,同理'AOl AOl ∠<∠ 可排除A ,B 选项,C 、D 方法同样。
9.(2016杭二最后卷15)正四面体BCD A -中:E 为BC 中点,F 为直线BD 上一点,则平面AEF 与平面ACD 所成二面角的正弦值...的取值范围是__________. 解:把正四面体放到正方体内,平面ACD 与平面AEF 所成角的正弦=平面ACD 的法向量BK 与平面AEF 所成角的余弦值。
BK 与AE 所成角2cos 3α=,问题看成平面AEF 绕AE 转动,当BK 与平面所成角等于BK 与AE 夹角时角最大,当平面AEF 与BK 平行时所成角为0o,则2cos [,1]3α∈【四、基本概念】1.(2016五校联考4)已知棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,下列数学命题不正确的是 ( D )A.平面1//ACB 平面11A C D ,且两平面的距离为33B.点P 在线段AB 上运动,则四面体111PA B C 的体积不变C.与所有12条棱都相切的球的体积为23π D.M 是正方体的内切球的球面上任意一点,N 是1AB C ∆外接圆的圆周上任意一点,则MN 的最小值是A O B'A 'B αl β(第6题)。