必修空间几何体综合练习题
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第一章 空间几何体 单元练习2一、选择题1.正四面体的四个顶点都在一个球面上,且正四面体的高为4,则球的表面积为 ( ) A.π)3612(16- B.18π C.36π D.π)246(64-2.在一个锥体中,作平行于底面的截面,若这个截面面积与底面面积之比为1∶3,则锥体被截面所分成的两部分的体积之比为( )A .1∶3B .1∶9C .1∶33D .1∶)133(-3.已知棱长都相等的正三棱锥内接于一个球,某人画出四个过球心的平面截球与正三棱锥所得的图形如下,则( )A.以下四个图形都是正确的B.只有(2)(4)是正确的C.只有(4)是正确的D.只有(1)(2)是正确的① ② ③④4.在棱长均为2的正四面体BCD A -中,若以三角形ABC 为视角正面的三视图中,其侧视图的面积是( ).A .3B .362 C .2 D .22 5.如图,一几何体的三视图如右图:则这个几何体是(A.圆柱B.空心圆柱C.圆D.圆锥 6.已知一半径为R ,高为h (h>2R )的无盖圆柱形容器,装满水后倾斜︒45,剩余的水恰好装满一半径也为R 的球形容器,若R=3,则圆柱形容器的高h 为( )A .4B .7C .10D .127.若圆柱、圆锥的底面直径和高都等于球的直径,则圆柱、圆锥、球的体积的比为( )A. 1:2:3B.2:3:4C.3:2:4D.3:1:2A B D 俯视图主 视 图 左视图8、一梯形的直观图是一个如图所示的等腰梯形,且梯形OA /B /C /面积为2,则原梯形的面积为( ) A. 2 B.2C.22二、填空题9.一个立方体的六个面上分别标有字母A 、B 、C 、D 、 E 、F ,右图是此立方体的两种不同放置,则与D 面相对的面上的字母是10.三棱锥三条侧棱两两互相垂直,三个侧面积分别为1.5cm 2、2 cm 2、及6 cm 2,则它的体积为 .11.在三棱锥ABC P -中,已知2PC PB PA ===,︒=∠=∠=∠30CPA BPC BPA , 一绳子从A 点绕三棱锥侧面一圈回到点A 的距离中,绳子最短距离是 .三、解答题12.如图:一个圆锥的底面半径为2,高为6,在其中有一个半径为x 的内接圆柱。
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高一数学必修2第一章复习题一、选择题:(每小题5分,共50分)1. 下图中的几何体是由哪个平面图形旋转得到的( )A B C D2.若一个几何体的三视图都是等腰三角形,则这个几何体可能是( )A.圆锥 B.正四棱锥C.正三棱锥D.正三棱台3。
已知圆柱与圆锥的底面积相等,高也相等,它们的体积分别为V1和V2,则V1:V2=()A。
1:3 B. 1:1 C. 2:1 D. 3:14.过圆锥的高的三等分点作平行于底面的截面,它们把圆锥侧面分成的三部分的面积之比为( )A。
1:2:3 B。
1:3:5 C。
1:2:4 D。
1:3:95.棱长都是1的三棱锥的表面积为()A. 3B. 32 C. 343 D。
36.如果两个球的体积之比为8:27,那么两个球的表面积之比为( )A。
8:27 B。
2:3 C.4:9 D. 2:97.有一个几何体的三视图及其尺寸如下(单位cm),则该几何体的表面积及体积为:()俯视图 主视图 侧视图 A.24πcm2,12πcm 3 B 。
15πcm 2,12πcm 3 C.24πcm 2,36πcm 3 D 。
以上都不正确 8.下列几种说法正确的个数是( )①相等的角在直观图中对应的角仍然相等 ②相等的线段在直观图中对应的线段仍然相等 ③平行的线段在直观图中对应的线段仍然平行 ④线段的中点在直观图中仍然是线段的中点 A .1B .2C .3D .49.正方体的内切球和外接球的半径之比为( )A B 2 C .2310.将一圆形纸片沿半径剪开为两个扇形,其圆心角之比为3∶4. 再将它们卷成两个圆锥侧面,则两圆锥的高之比为( ) A .3∶4 B .9∶16 C .27∶64D .都不对请将选择题的答案填入下表:二、填空题:(每小题6分,共30分)11.一个棱柱至少有 _____个面,面数最少的一个棱锥有 ________个顶点,顶点最少的一个棱台有 ________条侧棱。
必修2立体几何综合练习(一)命卷人:王永亮 2013.05.16一.选择题1.如下图都是正方体的表面展开图,还原成正方体后,其中两个完全一样的是( )A .(1)(2)B .(2)(3)C .(3)(4)D .(1)(4)2.如下图所示的平面中阴影部分绕中间轴旋转一周,形成的几何体形状为( ) A .一个球体B .一个球体中间挖出一个圆柱C .一个圆柱D .一个球体中间挖去一个长方体3.一个几何体的三视图如图,则组成该组合体的简单几何体为 ( )A .圆柱与圆台B .四棱柱与四棱台C .圆柱与四棱台D .四棱柱与圆台4.已知ABC ∆是边长为2a 的正三角形,那么它的平面直观图'''A B C ∆的面积为( )A .22a B .24a C .24a D 25.如图所示,在正方体1111ABCD A B C D -中,M 、N 分别是1BB 、BC 的中点,则图中阴影部分在平面11ADD A 上的正投影是( )6.如图为一平面图形的直观图,则此平面图形可能是选项中的 ( )7.轴截面是正三角形的圆锥称作等边圆锥,则等边圆锥的侧面积是底面积的 ( ) A .4倍 B .3倍 C倍 D .2倍8.如图,一个空间几何体的正视图和侧视图都是边长为1的正方形,俯视图是一个圆, 那么这个几何体的全面积为 ( ) A .32π B .2π C .π D .4π9.如图是一个几何体的三视图,其中正视图和侧视图都是一个两底长分别为2和4,腰长为4的等腰梯形,则该几何体的侧面积是 ( ) A .6π B .12π C .18π D .24π10.已知正六棱台的上、下底面边长分别为2和4,高为2,则体积为 ( ) A. B. C.D.11.圆锥的过高的中点且与底面平行的截面把圆锥分成两部分的体积之比是 ( ) A .1:1 B .1:6 C .1:7 D .1:812.在ABC ∆中,2AB =,3BC =,120ABC ∠=︒,若使ABC ∆绕直线BC 旋转一周,则所形成的几何体的体积是 ( ) A .6π B .5π C .4π D .3π第8题图 第9题图二.填空题13.一个长方体的长、宽、高之比为2:1:3,全面积为288cm ,则它的体积为___________14.已知一个五棱台上下底面分别为边长为8,18的正五边形,侧面为全等的等腰梯形,且侧棱长为13,则该五棱台的侧面积为15.一个几何体的三视图如图所示,其中俯视图为正三角形,则该几何体的表面积为________16.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为________,体积为17.如图所示,一圆柱内挖去一个圆锥,圆锥的顶点是圆柱底面的圆心,圆锥的底面是圆柱的另一个底面.圆柱的母线长为6,底面半径为2,则该组合体的表面积等于________.18.如图所示,三棱柱'''ABC A B C -中,若E 、F 分别为AC 、AB 的中点,平面''EC B F将三棱柱分成体积为1V (棱台'''AEF A C B -的体积),2V 的两部分,那么12:V V = ________.19.已知某几何体的三视图如图,体积为20.如图在底面半径为2,母线长为421.如图所示的几何体是一棱长为4cm 的正方体,若在其中一个面的中心位置上,挖一个直径为2cm 、深为1cm 的圆柱形的洞,求挖洞后几何体的表面积是第15题图 第16题图 第17题图 第18题图 第19题图 第20题图 第15题图22.若某几何体的三视图(单位:cm )如图所示,则此几何体的体积为23.一个棱锥的三视图如图所示,则该棱锥的体积为三.解答题24.已知四棱锥S -ABCD,底面为边长为的正方形,所有侧棱长均为4,且顶点在底面的射影为底面的中心.(1)画出四棱锥S -ABCD 的直观图; (2)求它的侧面积,表面积与体积.25.如下的三个图中,上面的是一个长方体截去一个角所得多面体的直观图,它的正视图和侧视图在下面画出(单位:cm).(1)在正视图下面,按照画三视图的要求画出多面体的俯视图. (2)按照给出的尺寸,求该多面体的体积.第21题图 第22题图第23题图。
人教版高中数学必修2第一章-空间几何体练习题及答案(全)第一章空间几何体1.1 空间几何体的结构一、选择题1、下列各组几何体中是多面体的一组是()A 三棱柱四棱台球圆锥B 三棱柱四棱台正方体圆台C 三棱柱四棱台正方体六棱锥D 圆锥圆台球半球2、下列说法正确的是()A 有一个面是多边形,其余各面是三角形的多面体是棱锥B 有两个面互相平行,其余各面均为梯形的多面体是棱台C 有两个面互相平行,其余各面均为平行四边形的多面体是棱柱D 棱柱的两个底面互相平行,侧面均为平行四边形3、下面多面体是五面体的是()A 三棱锥B 三棱柱C 四棱柱D 五棱锥4、下列说法错误的是()A 一个三棱锥可以由一个三棱锥和一个四棱锥拼合而成B 一个圆台可以由两个圆台拼合而成C 一个圆锥可以由两个圆锥拼合而成D 一个四棱台可以由两个四棱台拼合而成5、下面多面体中有12条棱的是()A 四棱柱B 四棱锥C 五棱锥D 五棱柱6、在三棱锥的四个面中,直角三角形最多可有几个()A 1 个B 2 个C 3个D 4个二、填空题7、一个棱柱至少有————————个面,面数最少的棱柱有————————个顶点,有—————————个棱。
8、一个棱柱有10个顶点,所有侧棱长的和为60,则每条侧棱长为————————————9、把等腰三角形绕底边上的高旋转1800,所得的几何体是——————10、水平放置的正方体分别用“前面、后面、上面、下面、左面、右面”表示。
图中是一个正方体的平面展开图,若图中的“似”表示正方体的前面,“锦”表示右面,“程”表示下面。
则“祝”“你”“前”分别表示正方体的—————祝你前程似锦一、选择题1、两条相交直线的平行投影是()A 两条相交直线B 一条直线C 一条折线D 两条相交直线或一条直线2、如图中甲、乙、丙所示,下面是三个几何体的三视图,相应的标号是()①长方体②圆锥③三棱锥④圆柱A ②①③B ①②③C ③②④D ④③②。
必修2空间立体几何大题一.解答题(共18小题)1.如图,在三棱锥V﹣ABC中,平面VAB⊥平面ABC,△VAB为等边三角形,AC⊥BC且AC=BC=,O,M分别为AB,VA的中点.(1)求证:VB∥平面MOC;(2)求证:平面MOC⊥平面VAB(3)求三棱锥V﹣ABC的体积.2.如图,三棱锥P﹣ABC中,PA⊥平面ABC,PA=1,AB=1,AC=2,∠BAC=60°.(1)求三棱锥P﹣ABC的体积;(2)证明:在线段PC上存在点M,使得AC⊥BM,并求的值.3.如图,长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=16,BC=10,AA1=8,点E,F分别在A1B1,D1C1上,A1E=D1F=4.过E,F的平面α与此长方体的面相交,交线围成一个正方形(Ⅰ)在图中画出这个正方形(不必说出画法和理由)(Ⅱ)求平面α把该长方体分成的两部分体积的比值.4.如图,直三棱柱ABC﹣A1B1C1的底面是边长为2的正三角形,E,F分别是BC,CC1的中点,(Ⅰ)证明:平面AEF⊥平面B1BCC1;(Ⅱ)若直线A1C与平面A1ABB1所成的角为45°,求三棱锥F﹣AEC的体积.5.如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,已知AC⊥BC,BC=CC1,设AB1的中点为D,B1C∩BC1=E.求证:(1)DE∥平面AA1C1C;(2)BC1⊥AB1.6.如题图,三棱锥P﹣ABC中,平面PAC⊥平面ABC,∠ABC=,点D、E在线段AC上,且AD=DE=EC=2,PD=PC=4,点F在线段AB上,且EF∥BC.(Ⅰ)证明:AB⊥平面PFE.(Ⅱ)若四棱锥P﹣DFBC的体积为7,求线段BC的长.7.如图,AB是圆O的直径,点C是圆O上异于A,B的点,PO垂直于圆O所在的平面,且PO=OB=1,(Ⅰ)若D为线段AC的中点,求证;AC⊥平面PDO;(Ⅱ)求三棱锥P﹣ABC体积的最大值;8.如图,四边形ABCD为菱形,G为AC与BD的交点,BE⊥平面ABCD.(Ⅰ)证明:平面AEC⊥平面BED;(Ⅱ)若∠ABC=120°,AE⊥EC,三棱锥E﹣ACD的体积为,求该三棱锥的侧面积.9.如图,已知AA1⊥平面ABC,BB1∥AA1,AB=AC=3,BC=2,AA1=,BB1=2,点E和F分别为BC和A1C的中点.(Ⅰ)求证:EF∥平面A1B1BA;(Ⅱ)求证:平面AEA1⊥平面BCB1;(Ⅲ)求直线A1B1与平面BCB1所成角的大小.10.如图所示,已知AB⊥平面BCD,M、N分别是AC、AD的中点,BC⊥CD.(1)求证:MN∥平面BCD;(2)求证:平面BCD⊥平面ABC.11.如图,圆柱的轴截面ABCD是正方形,点E在底面的圆周上,BF⊥AE,F是垂足.(1)求证:BF⊥AC;(2)若CE=1,∠CBE=30°,求三棱锥F﹣BCE的体积.12.如图,已知四边形ABCD和BCEG均为直角梯形,AD∥BC,CE∥BG,且∠BCD=∠BCE=,平面ABCD⊥平面BCEG,BC=CD=CE=2AD=2BG=2.求证:(Ⅰ)EC⊥CD;(Ⅱ)求证:AG∥平面BDE;(Ⅲ)求:几何体EG﹣ABCD的体积.13.如图,已知三棱锥A﹣BPC中,AP⊥PC,AC⊥BC,M为AB的中点,D为PB的中点,且△PMB为正三角形.(1)求证:DM∥平面APC;(2)若BC=4,AB=20,求三棱锥D﹣BCM的体积.14.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PD⊥平面ABCD,底面ABCD是菱形,∠BAD=60°,AB=2,PD=,O为AC 与BD的交点,E为棱PB上一点.(Ⅰ)证明:平面EAC⊥平面PBD;(Ⅱ)若PD∥平面EAC,求三棱锥P﹣EAD的体积.15.已知正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1,底面边长为,点P、Q、R分别在棱AA1、BB1、BC上,Q是BB1中点,且PQ∥AB,C1Q⊥QR(1)求证:C1Q⊥平面PQR;(2)若C1Q=,求四面体C1PQR的体积.16.如图,直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,D,E分别是AB,BB1的中点.(1)证明BC1∥平面A1CD(2)设AA1=AC=CB=2,AB=2,求三菱锥C﹣A1DE的体积.17.如图甲,⊙O的直径AB=2,圆上两点C,D在直径AB的两侧,且∠CBA=∠DAB=.沿直径AB折起,使两个半圆所在的平面互相垂直(如图乙),F为BC的中点,E为AO的中点.根据图乙解答下列各题:(Ⅰ)求证:CB⊥DE;(Ⅱ)求三棱锥C﹣BOD的体积;(Ⅲ)在劣弧上是否存在一点G,使得FG∥平面ACD?若存在,试确定点G的位置;若不存在,请说明理由.18.如图:是直径为的半圆,O为圆心,C是上一点,且.DF⊥CD,且DF=2,,E为FD的中点,Q为BE的中点,R为FC上一点,且FR=3RC.(Ⅰ)求证:面BCE⊥面CDF;(Ⅱ)求证:QR∥平面BCD;(Ⅲ)求三棱锥F﹣BCE的体积.必修2空间立体几何大题参考答案与试题解析一.解答题(共18小题)1.(2015?北京)如图,在三棱锥V﹣ABC中,平面VAB⊥平面ABC,△VAB为等边三角形,AC⊥BC且AC=BC=,O,M分别为AB,VA的中点.(1)求证:VB∥平面MOC;(2)求证:平面MOC⊥平面VAB(3)求三棱锥V﹣ABC的体积.考点:棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面平行的判定;平面与平面垂直的判定.专题:综合题;空间位置关系与距离.分析:(1)利用三角形的中位线得出OM∥VB,利用线面平行的判定定理证明VB∥平面MOC;(2)证明:OC⊥平面VAB,即可证明平面MOC⊥平面VAB(3)利用等体积法求三棱锥V﹣ABC的体积.解答:(1)证明:∵O,M分别为AB,VA的中点,∴OM∥VB,∵VB?平面MOC,OM?平面MOC,∴VB∥平面MOC;(2)∵AC=BC,O为AB的中点,∴OC⊥AB,∵平面VAB⊥平面ABC,OC?平面ABC,∴OC⊥平面VAB,∵OC?平面MOC,∴平面MOC⊥平面VAB(3)在等腰直角三角形ACB中,AC=BC=,∴AB=2,OC=1,∴S△VAB=,∵OC⊥平面VAB,∴V C﹣VAB=?S△VAB=,∴V V﹣ABC=V C﹣VAB=.点评:本题考查线面平行的判定,考查平面与平面垂直的判定,考查体积的计算,正确运用线面平行、平面与平面垂直的判定定理是关键.2.(2015?安徽)如图,三棱锥P﹣ABC中,PA⊥平面ABC,PA=1,AB=1,AC=2,∠BAC=60°.(1)求三棱锥P﹣ABC的体积;(2)证明:在线段PC上存在点M,使得AC⊥BM,并求的值.考点:棱柱、棱锥、棱台的体积;点、线、面间的距离计算.专题:综合题;空间位置关系与距离.分析:(1)利用V P﹣ABC=?S△ABC?PA,求三棱锥P﹣ABC的体积;(2)过B作BN⊥AC,垂足为N,过N作MN∥PA,交PA于点M,连接BM,证明AC⊥平面MBN,可得AC⊥BM,利用MN∥PA,求的值.解答:(1)解:由题设,AB=1,AC=2,∠BAC=60°,可得S△ABC==.因为PA⊥平面ABC,PA=1,所以V P﹣ABC=?S△ABC?PA=;(2)解:过B作BN⊥AC,垂足为N,过N作MN∥PA,交PC于点M,连接BM,由PA⊥平面ABC,知PA⊥AC,所以MN⊥AC,因为BN∩MN=N,所以AC⊥平面MBN.因为BM?平面MBN,所以AC⊥BM.在直角△BAN中,AN=AB?cos∠BAC=,从而NC=AC﹣AN=.由MN∥PA得==.点评:本题考查三棱锥P﹣ABC的体积的计算,考查线面垂直的判定与性质的运用,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.3.(2015?黑龙江)如图,长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=16,BC=10,AA1=8,点E,F分别在A1B1,D1C1上,A1E=D1F=4.过E,F的平面α与此长方体的面相交,交线围成一个正方形(Ⅰ)在图中画出这个正方形(不必说出画法和理由)(Ⅱ)求平面α把该长方体分成的两部分体积的比值.考点:棱柱、棱锥、棱台的体积;平面的基本性质及推论.专题:综合题;空间位置关系与距离.分析:(Ⅰ)利用平面与平面平行的性质,可在图中画出这个正方形;(Ⅱ)求出MH==6,AH=10,HB=6,即可求平面a把该长方体分成的两部分体积的比值.解答:解:(Ⅰ)交线围成的正方形EFGH如图所示;(Ⅱ)作EM⊥AB,垂足为M,则AM=A1E=4,EB1=12,EM=AA1=8.因为EFGH为正方形,所以EH=EF=BC=10,于是MH==6,AH=10,HB=6.因为长方体被平面α分成两个高为10的直棱柱,所以其体积的比值为.点评:本题考查平面与平面平行的性质,考查学生的计算能力,比较基础.4.(2015?湖南)如图,直三棱柱ABC﹣A1B1C1的底面是边长为2的正三角形,E,F分别是BC,CC1的中点,(Ⅰ)证明:平面AEF⊥平面B1BCC1;(Ⅱ)若直线A1C与平面A1ABB1所成的角为45°,求三棱锥F﹣AEC的体积.考点:棱柱、棱锥、棱台的体积;平面与平面垂直的判定.专题:空间位置关系与距离.分析:(Ⅰ)证明AE⊥BB1,AE⊥BC,BC∩BB1=B,推出AE⊥平面B1BCC1,利用平面余平米垂直的判定定理证明平面AEF⊥平面B1BCC1;(Ⅱ)取AB的中点G,说明直线A1C与平面A1ABB1所成的角为45°,就是∠CA1G,求出棱锥的高与底面面积即可求解几何体的体积.解答:(Ⅰ)证明:∵几何体是直棱柱,∴BB1⊥底面ABC,AE?底面ABC,∴AE⊥BB1,∵直三棱柱ABC﹣A1B1C1的底面是边长为2的正三角形,E分别是BC的中点,∴AE⊥BC,BC∩BB1=B,∴AE⊥平面B1BCC1,∵AE?平面AEF,∴平面AEF⊥平面B1BCC1;(Ⅱ)解:取AB的中点G,连结A1G,CG,由(Ⅰ)可知CG⊥平面A1ABB1,直线A1C与平面A1ABB1所成的角为45°,就是∠CA1G,则A1G=CG=,∴AA1==,CF=.三棱锥F﹣AEC的体积:×==.点评:本题考查几何体的体积的求法,平面与平面垂直的判定定理的应用,考查空间想象能力以及计算能力.5.(2015?江苏)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,已知AC⊥BC,BC=CC1,设AB1的中点为D,B1C∩BC1=E.求证:(1)DE∥平面AA1C1C;(2)BC1⊥AB1.考点:直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的性质.专题:证明题;空间位置关系与距离.分析:(1)根据中位线定理得DE∥AC,即证DE∥平面AA1C1C;(2)先由直三棱柱得出CC1⊥平面ABC,即证AC⊥CC1;再证明AC⊥平面BCC1B1,即证BC1⊥AC;最后证明BC1⊥平面B1AC,即可证出BC1⊥AB1.解答:证明:(1)根据题意,得;E为B1C的中点,D为AB1的中点,所以DE∥AC;又因为DE?平面AA1C1C,AC?平面AA1C1C,所以DE∥平面AA1C1C;(2)因为棱柱ABC﹣A1B1C1是直三棱柱,所以CC1⊥平面ABC,因为AC?平面ABC,所以AC⊥CC1;又因为AC⊥BC,CC1?平面BCC1B1,BC?平面BCC1B1,BC∩CC1=C,所以AC⊥平面BCC1B1;又因为BC1?平面BCC1B1,所以BC1⊥AC;因为BC=CC1,所以矩形BCC1B1是正方形,所以BC1⊥平面B1AC;又因为AB1?平面B1AC,所以BC1⊥AB1.点评:本题考查了直线与直线,直线与平面以及平面与平面的位置关系,也考查了空间想象能力和推理论证能力的应用问题,是基础题目.6.(2015?重庆)如题图,三棱锥P﹣ABC中,平面PAC⊥平面ABC,∠ABC=,点D、E在线段AC上,且AD=DE=EC=2,PD=PC=4,点F在线段AB上,且EF∥BC.(Ⅰ)证明:AB⊥平面PFE.(Ⅱ)若四棱锥P﹣DFBC的体积为7,求线段BC的长.考点:直线与平面垂直的判定;棱柱、棱锥、棱台的体积.专题:开放型;空间位置关系与距离.分析:(Ⅰ)由等腰三角形的性质可证PE⊥AC,可证PE⊥AB.又EF∥BC,可证AB⊥EF,从而AB与平面PEF内两条相交直线PE,EF都垂直,可证AB⊥平面PEF.(Ⅱ)设BC=x,可求AB,S△ABC,由EF∥BC可得△AFE≌△ABC,求得S△AFE=S△ABC,由AD=AE,可求S△AFD,从而求得四边形DFBC的面积,由(Ⅰ)知PE为四棱锥P﹣DFBC的高,求得PE,由体积V P﹣DFBC=S DFBC?PE=7,即可解得线段BC的长.解答:解:(Ⅰ)如图,由DE=EC,PD=PC知,E为等腰△PDC中DC边的中点,故PE⊥AC,又平面PAC⊥平面ABC,平面PAC∩平面ABC=AC,PE?平面PAC,PE⊥AC,所以PE⊥平面ABC,从而PE⊥AB.因为∠ABC=,EF∥BC,故AB⊥EF,从而AB与平面PEF内两条相交直线PE,EF都垂直,所以AB⊥平面PEF.(Ⅱ)设BC=x,则在直角△ABC中,AB==,从而S△ABC=AB?BC=x,由EF∥BC知,得△AFE≌△ABC,故=()2=,即S△AFE=S△ABC,由AD=AE,S△AFD==S△ABC=S△ABC=x,从而四边形DFBC的面积为:S DFBC=S△ABC﹣S AFD=x﹣x=x.由(Ⅰ)知,PE⊥平面ABC,所以PE为四棱锥P﹣DFBC的高.在直角△PEC中,PE===2,故体积V P﹣DFBC=S DFBC?PE=x=7,故得x4﹣36x2+243=0,解得x2=9或x2=27,由于x>0,可得x=3或x=3.所以:BC=3或BC=3.点评:本题主要考查了直线与平面垂直的判定,棱柱、棱锥、棱台的体积的求法,考查了空间想象能力和推理论证能力,考查了转化思想,属于中档题.7.(2015?福建)如图,AB是圆O的直径,点C是圆O上异于A,B的点,PO垂直于圆O所在的平面,且PO=OB=1,(Ⅰ)若D为线段AC的中点,求证;AC⊥平面PDO;(Ⅱ)求三棱锥P﹣ABC体积的最大值;(Ⅲ)若BC=,点E在线段PB上,求CE+OE的最小值.考点:直线与平面垂直的判定;棱柱、棱锥、棱台的体积.专题:空间位置关系与距离.分析:(Ⅰ)由题意可证AC⊥DO,又PO⊥AC,即可证明AC⊥平面PDO.(Ⅱ)当CO⊥AB时,C到AB的距离最大且最大值为1,又AB=2,即可求△ABC面积的最大值,又三棱锥P﹣ABC的高PO=1,即可求得三棱锥P﹣ABC体积的最大值.(Ⅲ)可求PB===PC,即有PB=PC=BC,由OP=OB,C′P=C′B,可证E为PB中点,从而可求OC′=OE+EC′==,从而得解.解答:解:(Ⅰ)在△AOC中,因为OA=OC,D为AC的中点,所以AC⊥DO,又PO垂直于圆O所在的平面,所以PO⊥AC,因为DO∩PO=O,所以AC⊥平面PDO.(Ⅱ)因为点C在圆O上,所以当CO⊥AB时,C到AB的距离最大,且最大值为1,又AB=2,所以△ABC面积的最大值为,又因为三棱锥P﹣ABC的高PO=1,故三棱锥P﹣ABC体积的最大值为:.(Ⅲ)在△POB中,PO=OB=1,∠POB=90°,所以PB==,同理PC=,所以PB=PC=BC,在三棱锥P﹣ABC中,将侧面BCP绕PB旋转至平面BC′P,使之与平面ABP共面,如图所示,当O,E,C′共线时,CE+OE取得最小值,又因为OP=OB,C′P=C′B,所以OC′垂直平分PB,即E为PB中点.从而OC′=OE+EC′==.亦即CE+OE的最小值为:.点评:本题主要考查了直线与直线、直线与平面的位置关系、锥体的体积的求法等基础知识,考查了空间想象能力、推理论证能力、运算求解能力,考查了数形结合思想、化归与转化思想,属于中档题.8.(2015?河北)如图,四边形ABCD为菱形,G为AC与BD的交点,BE⊥平面ABCD.(Ⅰ)证明:平面AEC⊥平面BED;(Ⅱ)若∠ABC=120°,AE⊥EC,三棱锥E﹣ACD的体积为,求该三棱锥的侧面积.考点:平面与平面垂直的判定;棱柱、棱锥、棱台的侧面积和表面积.专题:空间位置关系与距离.分析:(Ⅰ)根据面面垂直的判定定理即可证明:平面AEC⊥平面BED;(Ⅱ)根据三棱锥的条件公式,进行计算即可.解答:证明:(Ⅰ)∵四边形ABCD为菱形,∴AC⊥BD,∵BE⊥平面ABCD,∴AC⊥BE,则AC⊥平面BED,∵AC?平面AEC,∴平面AEC⊥平面BED;解:(Ⅱ)设AB=x,在菱形ABCD中,由∠ABC=120°,得AG=GC=x,GB=GD=,∵AE⊥EC,△EBG为直角三角形,∴BE=x,∵三棱锥E﹣ACD的体积V===,解得x=2,即AB=2,∵∠ABC=120°,∴AC2=AB2+BC2﹣2AB?BCcosABC=4+4﹣2×=12,即AC=,在三个直角三角形EBA,EBG,EBC中,斜边AE=EC=ED,∵AE⊥EC,∴△EAC为等腰三角形,则AE2+EC2=AC2=12,即2AE2=12,∴AE2=6,则AE=,∴从而得AE=EC=ED=,∴△EAC的面积S==3,在等腰三角形EAD中,过E作EF⊥AD于F,则AE=,AF==,则EF=,∴△EAD的面积和△ECD的面积均为S==,故该三棱锥的侧面积为3+2.点评:本题主要考查面面垂直的判定,以及三棱锥体积的计算,要求熟练掌握相应的判定定理以及体积公式.9.(2015?天津)如图,已知AA1⊥平面ABC,BB1∥AA1,AB=AC=3,BC=2,AA1=,BB1=2,点E和F 分别为BC和A1C的中点.(Ⅰ)求证:EF∥平面A1B1BA;(Ⅱ)求证:平面AEA1⊥平面BCB1;(Ⅲ)求直线A1B1与平面BCB1所成角的大小.考点:平面与平面垂直的判定;直线与平面平行的判定;直线与平面所成的角.专题:空间位置关系与距离.分析:(Ⅰ)连接A1B,易证EF∥A1B,由线面平行的判定定理可得;(Ⅱ)易证AE⊥BC,BB1⊥AE,可证AE⊥平面BCB1,进而可得面面垂直;(Ⅲ)取BB1中点M和B1C中点N,连接A1M,A1N,NE,易证∠A1B1N即为直线A1B1与平面BCB1所成角,解三角形可得.解答:(Ⅰ)证明:连接A1B,在△A1BC中,∵E和F分别是BC和A1C的中点,∴EF∥A1B,又∵A1B?平面A1B1BA,EF?平面A1B1BA,∴EF∥平面A1B1BA;(Ⅱ)证明:∵AB=AC,E为BC中点,∴AE⊥BC,∵AA1⊥平面ABC,BB1∥AA1,∴BB1⊥平面ABC,∴BB1⊥AE,又∵BC∩BB1=B,∴AE⊥平面BCB1,又∵AE?平面AEA1,∴平面AEA1⊥平面BCB1;(Ⅲ)取BB1中点M和B1C中点N,连接A1M,A1N,NE,∵N和E分别为B1C和BC的中点,∴NE平行且等于B1B,∴NE平行且等于A1A,∴四边形A1AEN是平行四边形,∴A1N平行且等于AE,又∵AE⊥平面BCB1,∴A1N⊥平面BCB1,∴∠A1B1N即为直线A1B1与平面BCB1所成角,在△ABC中,可得AE=2,∴A1N=AE=2,∵BM∥AA1,BM=AA1,∴A1M∥AB且A1M=AB,又由AB⊥BB1,∴A1M⊥BB1,在RT△A1MB1中,A1B1==4,在RT△A1NB1中,sin∠A1B1N==,∴∠A1B1N=30°,即直线A1B1与平面BCB1所成角的大小为30°点评:本题考查线面垂直与平行关系的证明,涉及直线与平面所成的角,属中档题.10.(2015?醴陵市)如图所示,已知AB⊥平面BCD,M、N分别是AC、AD的中点,BC⊥CD.(1)求证:MN∥平面BCD;(2)求证:平面BCD⊥平面ABC.考点:平面与平面垂直的判定;直线与平面平行的判定.专题:空间位置关系与距离.分析:(1)由中位线定理和线面平行的判定定理,即可得证;(2)由线面垂直的性质和判定定理,可得CD⊥平面ABC,再由面面垂直的判定定理,即可得证.解答:证明:(1)因为M,N分别是AC,AD的中点,所以MN∥CD.又MN?平面BCD且CD?平面BCD,所以MN∥平面BCD;(2)因为AB⊥平面BCD,CD?平面BCD,所以AB⊥CD.又CD⊥BC,AB∩BC=B,所以CD⊥平面ABC.又CD?平面BCD,所以平面BCD⊥平面ABC.点评:本题考查线面平行的判定和面面垂直的判定,考查空间直线和平面的位置关系,考查逻辑推理能力,属于中档题.11.(2015?葫芦岛一模)如图,圆柱的轴截面ABCD是正方形,点E在底面的圆周上,BF⊥AE,F是垂足.(1)求证:BF⊥AC;(2)若CE=1,∠CBE=30°,求三棱锥F﹣BCE的体积.考点:旋转体(圆柱、圆锥、圆台).专题:计算题;空间位置关系与距离.分析:(1)欲证BF⊥AC,先证BF⊥平面AEC,根据线面垂直的判定定理可知只需证CE⊥BF,BF⊥AE且CE∩AE=E,即可证得线面垂直;(2)V F﹣BCE=V C﹣BEF=?S△BEF?CE=??EF?BF?CE,即可求出三棱锥F﹣BCE的体积.解答:(1)证明:∵AB⊥平面BEC,CE?平面BEC,∴AB⊥CE∵BC为圆的直径,∴BE⊥CE.∵BE?平面ABE,AB?平面ABE,BE∩AB=B∴CE⊥平面ABE,∵BF?平面ABE,∴CE⊥BF,又BF⊥AE且CE∩AE=E,∴BF⊥平面AEC,∵AC?平面AEC,∴BF⊥AC…(6分)(2)解:在Rt△BEC中,∵CE=1,∠CBE=30°∴BE=,BC=2又∵ABCD为正方形,∴AB=2,∴AE=,∴BF?AE=AB?BE,∴BF=,∴EF=∴V F﹣BCE=V C﹣BEF=?S△BEF?CE=??EF?BF?CE=????1=…(12分)点评:本小题主要考查空间线面关系、圆柱性质、空间想象能力和逻辑推理能力,考查三棱锥F﹣BCE的体积的计算,属于中档题.12.(2015?商丘三模)如图,已知四边形ABCD和BCEG均为直角梯形,AD∥BC,CE∥BG,且∠BCD=∠BCE=,平面ABCD⊥平面BCEG,BC=CD=CE=2AD=2BG=2.求证:(Ⅰ)EC⊥CD;(Ⅱ)求证:AG∥平面BDE;(Ⅲ)求:几何体EG﹣ABCD的体积.考点:棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面平行的判定.专题:综合题;空间位置关系与距离.分析:(Ⅰ)利用面面垂直的性质,证明EC⊥平面ABCD,利用线面垂直的性质证明EC⊥CD;(Ⅱ)在平面BCEG中,过G作GN⊥CE交BE于M,连DM,证明四边形ADMG为平行四边形,可得AG∥DM,即可证明AG∥平面BDE;(Ⅲ)利用分割法即可求出几何体EG﹣ABCD的体积.解答:(Ⅰ)证明:由平面ABCD⊥平面BCEG,平面ABCD∩平面BCEG=BC,CE⊥BC,CE?平面BCEG,∴EC⊥平面ABCD,…(3分)又CD?平面BCDA,故EC⊥CD…(4分)(Ⅱ)证明:在平面BCEG中,过G作GN⊥CE交BE于M,连DM,则由已知知;MG=MN,MN∥BC∥DA,且,∴MG∥AD,MG=AD,故四边形ADMG为平行四边形,∴AG∥DM…(6分)∵DM?平面BDE,AG?平面BDE,∴AG∥平面BDE…(8分)(Ⅲ)解:…(10分)=…(12分)点评:本题考查面面垂直、线面平行,考查几何体体积的计算,考查学生分析解决问题的能力,正确运用面面垂直、线面平行的判定定理是关键.13.(2015?南昌模拟)如图,已知三棱锥A﹣BPC中,AP⊥PC,AC⊥BC,M为AB的中点,D为PB的中点,且△PMB 为正三角形.(1)求证:DM∥平面APC;(2)若BC=4,AB=20,求三棱锥D﹣BCM的体积.考点:棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面平行的判定.专题:空间位置关系与距离.分析:(1)可由三角形的中位线定理得到线线平行,进而得到线面平行.(2)先证明MD⊥底面BCD,进而可计算出体积.解答:(1)证明:∵M为AB的中点,D为PB的中点,∴MD为△PAB的中位线,∴MD∥AP.而AP?平面PAC,MD?平面PAC,∴MD∥平面PAC.(2)解:∵△PMB为正三角形,PD=DB,∴MD⊥PB.∵MD∥AP,AP⊥PC,∴MD⊥PC.又PC∩PB=P,∴MD⊥平面PBC.即MD为三棱锥M﹣BCD的高.由AB=20,∴MB=10,BD=5,∴MD=5.在Rt△PCB中(因为AC⊥BC,所以PC⊥BC),由勾股定理得PC==2.于是S△BCD=S△BCP×==.∴V三棱锥D﹣BCM=V三棱锥M﹣BCD==10.点评:利用三角形的中位线定理证明线线平行是证明线面平行常用的方法之一.先证明线面垂直是求体积的关键.14.(2015?沈阳模拟)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PD⊥平面ABCD,底面ABCD是菱形,∠BAD=60°,AB=2,PD=,O为AC与BD的交点,E为棱PB上一点.(Ⅰ)证明:平面EAC⊥平面PBD;(Ⅱ)若PD∥平面EAC,求三棱锥P﹣EAD的体积.考点:棱柱、棱锥、棱台的体积;平面与平面垂直的判定.专题:空间位置关系与距离.分析:(Ⅰ)由已知得AC⊥PD,AC⊥BD,由此能证明平面EAC⊥平面PBD.(Ⅱ)由已知得PD∥OE,取AD中点H,连结BH,由此利用,能求出三棱锥P﹣EAD的体积.解答:(Ⅰ)证明:∵PD⊥平面ABCD,AC?平面ABCD,∴AC⊥PD.∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,又∵PD∩BD=D,AC⊥平面PBD.而AC?平面EAC,∴平面EAC⊥平面PBD.(Ⅱ)解:∵PD∥平面EAC,平面EAC∩平面PBD=OE,∴PD∥OE,∵O是BD中点,∴E是PB中点.取AD中点H,连结BH,∵四边形ABCD是菱形,∠BAD=60°,∴BH⊥AD,又BH⊥PD,AD∩PD=D,∴BD⊥平面PAD,.∴(还可以用VP-ABD-VE-ABD)==.点评:本题考查平面与平面垂直的证明,考查三棱锥的体积的求法,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.15.(2015?上海模拟)已知正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1,底面边长为,点P、Q、R分别在棱AA1、BB1、BC上,Q是BB1中点,且PQ∥AB,C1Q⊥QR(1)求证:C1Q⊥平面PQR;(2)若C1Q=,求四面体C1PQR的体积.考点:棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面垂直的判定.专题:空间位置关系与距离;空间角.分析:(1)由已知得AB⊥平面B1BCC1,从而PQ⊥平面B1BCC1,进而C1Q⊥PQ,又C1Q⊥QR,由此能证明C1Q⊥平面PQR.(2)由已知得B1Q=1,BQ=1,△B1C1Q∽△BQR,从而BR=,QR=,由C1Q、QR、QP两两垂直,能求出四面体C1PQR 的体积.解答:(1)证明:∵四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1是正四棱柱,∴AB⊥平面B1BCC1,又PQ∥AB,∴PQ⊥平面B1BCC1,∴C1Q⊥PQ,又已知C1Q⊥QR,且QR∩QP=Q,∴C1Q⊥平面PQR.(2)解:∵B1C1=,,∴B1Q=1,∴BQ=1,∵Q是BB1中点,C1Q⊥QR,∴∠B1C1Q=∠BQR,∠C1B1Q=∠QBR,∴△B1C1Q∽△BQR,∴BR=,∴QR=,∵C1Q、QR、QP两两垂直,∴四面体C1PQR 的体积V=.点评:本小题主要考查空间线面关系、线面垂直的证明、几何体的体积等知识,考查数形结合、化归与转化的数学思想方法,以及空间想象能力、推理论证能力和运算求解能力.16.(2015?凯里市校级模拟)如图,直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,D,E分别是AB,BB1的中点.(1)证明BC1∥平面A1CD(2)设AA1=AC=CB=2,AB=2,求三菱锥C﹣A1DE的体积.考点:棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面平行的判定.专题:空间位置关系与距离.分析:(1)连结AC1交A1C于点F,连结DF,则BC1∥DF,由此能证明BC1∥平面A1CD.(2)由已知得AA1⊥CD,CD⊥AB,从而CD⊥平面ABB1A1.由此能求出三菱锥C﹣A1DE的体积.解答:(1)证明:连结AC1交A1C于点F,则F为AC1中点又D是AB中点,连结DF,则BC1∥DF.因为DF?平面A1CD,BC1不包含于平面A1CD,所以BC1∥平面A1CD.(2)解:因为ABC﹣A1B1C1是直三棱柱,所以AA1⊥CD.由已知AC=CB,D为AB的中点,所以CD⊥AB.又AA1∩AB=A,于是CD⊥平面ABB1A1.由AA1=AC=CB=2,得∠ACB=90°,,,,A1E=3,故A1D2+DE2=A1E2,即DE⊥A1D.所以三菱锥C﹣A1DE的体积为:==1.点评:本题考查直线与平面平行的证明,考查三菱锥的体积的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.17.(2015?东城区一模)如图甲,⊙O的直径AB=2,圆上两点C,D在直径AB的两侧,且∠CBA=∠DAB=.沿直径AB折起,使两个半圆所在的平面互相垂直(如图乙),F为BC的中点,E为AO的中点.根据图乙解答下列各题:(Ⅰ)求证:CB⊥DE;(Ⅱ)求三棱锥C﹣BOD的体积;(Ⅲ)在劣弧上是否存在一点G,使得FG∥平面ACD?若存在,试确定点G的位置;若不存在,请说明理由.考点:棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面平行的性质.专题:综合题;空间位置关系与距离.分析:(Ⅰ)利用等边三角形的性质可得DE⊥AO,再利用面面垂直的性质定理即可得到DE⊥平面ABC,进而得出结论.(Ⅱ)由(Ⅰ)知DE⊥平面ABC,利用转换底面的方法,即可求三棱锥的体积;(Ⅲ)存在,G为劣弧的中点.连接OG,OF,FG,通过证明平面OFG∥平面ACD,即可得到结论.解答:(Ⅰ)证明:在△AOD中,∵,OA=OD,∴△AOD为正三角形,又∵E为OA的中点,∴DE⊥AO…(1分)∵两个半圆所在平面ACB与平面ADB互相垂直且其交线为AB,∴DE⊥平面ABC.…(3分)又CB?平面ABC,∴CB⊥DE.…5分(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知DE⊥平面ABC,∴DE为三棱锥D﹣BOC的高.∵D为圆周上一点,且AB为直径,∴,在△ABD中,由AD⊥BD,,AB=2,得AD=1,.…(6分)∵,∴==.…(8分)(Ⅲ)解:存在满足题意的点G,G为劣弧的中点.…(9分)证明如下:连接OG,OF,FG,易知OG⊥BD,又AD⊥BD∴OG∥AD,∵OG?平面ACD,∴OG∥平面ACD.…(10分)在△ABC中,O,F分别为AB,BC的中点,∴OF∥AC,OF?平面ACD,∴OF∥平面ACD,…(11分)∵OG∩OF=O,∴平面OFG∥平面ACD.又FG?平面OFG,∴FG∥平面ACD.…(12分)点评:本题考查线线、线面、面面关系,考查线线垂直的判定、面面垂直的性质、线面平行的判定及几何体高与体积的计算,考查空间想象能力、推理论证能力、运算求解能力及分析探究问题和解决问题的能力.18.(2015?威海模拟)如图:是直径为的半圆,O为圆心,C是上一点,且.DF⊥CD,且DF=2,,E为FD的中点,Q为BE的中点,R为FC上一点,且FR=3RC.(Ⅰ)求证:面BCE⊥面CDF;(Ⅱ)求证:QR∥平面BCD;(Ⅲ)求三棱锥F﹣BCE的体积.考点:棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面平行的判定;平面与平面垂直的判定.专题:空间位置关系与距离.分析:(Ⅰ)证明BD⊥DF,DF⊥BC,利用直线与平面垂直的判定定理证明BC⊥平面CFD,然后证明面BCE⊥面CDF.(Ⅱ)连接OQ,通过证明RQ∥OM,然后证明QR∥平面BCD.(Ⅲ)利用v F﹣BCE=v F﹣BCD﹣v E﹣BCD求解几何体的体积即可.解答:(本小题满分12分)证明:(Ⅰ)∵DF=2,,,∴BF2=BD2+DF2,∴BD⊥DF﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(1分)又DF⊥CD,∴DF⊥平面BCD﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(2分)∴DF⊥BC,又BC⊥CD,∴BC⊥平面CFD,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(3分)∵BC?面BCE∴面BCE⊥面CDF.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(4分)(Ⅱ)连接OQ,在面CFD内过R点做RM⊥CD,∵O,Q为中点,∴OQ∥DF,且﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(5分)∵DF⊥CD∴RM∥FD,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(6分)又FR=3RC,∴,∴,∵E为FD的中点,∴.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(7分)∴OQ∥RM,且OQ=RM∴OQRM为平行四边形,∵RQ∥OM﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(8分)又RQ?平面BCD,OM?平面BCD,∴QR∥平面BCD.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(9分)(Ⅲ)∵,∴∠DBC=30°,∴在直角三角形BCD中有,,∴﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(12分)(或求VB-FCE 1/3*1/2*FE*CD*BC)点评:本题考查直线与平面垂直的判定定理的应用直线与平面平行的判定定理以及几何体的体积的求法,考查空间想象能力以及逻辑推理计算能力.。
必修2 1.1空间几何体的结构(练习题)一、选择题1.在棱柱中()A.只有两个面平行 B.所有的棱都平行C.所有的面都是平行四边形 D.两底面平行,且各侧棱也互相平行2.将图1所示的三角形线直线l旋转一周,可以得到如图2所示的几何体的是哪一个三角形()3.若一个平行六面体的四个侧面都是正方形,则这个平行六面体是()A.正方体 B.正四棱锥C.长方体D.直平行六面体4.下面命题中,正确的是()①底面是正方形,侧面都是等腰三角形的棱锥是正四棱锥;②对角线相等的四棱柱必是直棱柱;③底面边长相等的直四棱柱为正四棱柱;④四个面都是全等的三角形的几何体是正四面体5.如图一个封闭的立方体,它6个表面各标出1、2、3、4、5、6这6个数字,现放成下面3个不同的位置,则数字l、2、3对面的数字是()A.4、5、6 B.6、4、5 C.5、4、6 D.5、6、46.如图,能推断这个几何体可能是三棱台的是()A.A1B1=2,AB=3,B1C1=3,BC=4B.A1B l=1,AB=2,B l C l=1.5,BC=3,A1C1=2,AC=3C.A l B l=1,AB=2,B1C l=1.5,BC=3,A l C l=2,AC=4D.AB=A1B1,BC=B1C1,CA=C1A17.有下列命题(1)在圆柱的上、下底面的圆周上各取一点,则这两点的连线是圆柱的母线;(2)圆锥顶点与底面圆周上任意一点的连线是圆锥的母线;(3)在圆台上、下底面圆周上各取一点,则这两点的连线是圆台的母线;(4)圆柱的任意两条母线所在的直线是互相平行的.其中正确的是()A.(1)(2) B.(2)(3) C.(1)(3) D.(2)(4)8.下列命题中错误的是()A.圆柱的轴截面是过母线的截面中面积最大的一个B.圆锥的轴截面是所有过顶点的截面中面积最大的一个C.圆台的所有平行于底面的截面都是圆D.圆锥所有的轴截面是全等的等腰三角形9.一个三棱锥四个面中,是直角三角形的最多有()A.1个 B.2个 C.3个 D.4个10.图,这是一个正方体的表面展开图,若把它再折回成正方体后,有下列命题:①点H与点C重合;②点D与点M与点R重合;③点B与点Q重合;④点A与点S重合.其中正确命题的序号是_______________.(注:把你认为正确的命题的序号都填上)11.高为H的水瓶中注水,注满为止,如果注水量V与水深h的函数关系的图象如图所示,那么水瓶的形状是_______________.三、解答题12.察以下几何体的变化,通过比较,说出他们的特征.13.一个圆锥截成圆台,已知圆台的上下底面半径的比是1∶4,母线长为10cm,求圆锥的母线长__________.。
必修空间几何体练习题及答案集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]必修2第一章《空间几何体》单元测试题班别 座号 姓名__________一、选择题1、 图(1)是由哪个平面图形旋转得到的( )A B C D2、过圆锥高的三等分点作平行于底面的截面,它们把圆锥侧面分成的三部分 的面积之比为( ):2:3 :3:5 C.1:2:4 D1:3:93、棱长都是1的三棱锥的表面积为( )A. 3B. 23C. 33D. 434、已知圆柱与圆锥的底面积相等,高也相等,它们的体积分别为V 1和V 2,则V 1:V 2=( )A. 1:3B. 1:1C. 2:1D. 3:15、如果两个球的体积之比为8:27,那么两个球的表面积之比为( ):27 B. 2:3 C.4:9 D. 2:96、有一个几何体的三视图及其尺寸如下(单位cm ),则该几何体的表面积和体积为: ( )πcm 2,12πcm 3 πcm 2,12πcm 3πcm 2,36πcm 3 D.以上都不正确7、一个球的外切正方体的全面积等于6 cm 2,则此球的体积为 ( )A.334cm πB. 386cm π C. 361cm π D. 366cm π 8、一个体积为38cm 的正方体的顶点都在球面上,则球的表面积是( )A . 28cm πB .212cm πC .216cm πD .220cm π正视 侧9 、如右图为一个几何体的三视图,其中,俯视图为正三角形,A 1B 1=2,AA 1=4,则该几何体的表面积为( ) (A)6+3 (B)24+3 (C)24+23 (D)32二、填空题10. 长方体的共顶点的三个侧面面积分别为3,5,15,则它的体积为________.11、球的半径扩大为原来的2倍,它的体积扩大为原来的 ______ 倍.12、一个圆柱和一个圆锥的母线相等,底面半径也相等,则侧面积之比是_________.三、解答题13.将圆心角为1200面积为3 的扇形,作为圆锥的侧面,求圆锥表面积和体积*14、如图,在四边形ABCD 中,,,,,AD=2,求四边形ABCD 绕AD 旋转一周所成几何体的表面积及体积.参考答案:;;;;;;;; .C A A 1B 1C 1 正视图 侧视图 俯视图; ; :115.解:l=3,R=1;S=4π;V=322π. 16. S=π)2460(+, V=148/3π。
AB D E F第一章 空间几何体综合型训练一、选择题1. 如果一个水平放置的图形的斜二测直观图是一个底面为045,腰和上底均为1的等腰梯形,那么原平面图形的面积是( )A . 22+B . 221+ C . 222+ D . 21+ 2. 半径为R 的半圆卷成一个圆锥,则它的体积为( )A . 33RB . 33RC . 35RD . 35R 3. 一个正方体的顶点都在球面上,它的棱长为2cm ,则球的表面积是( )A. 28cm π B. 212cmπ C. 216cm π D. 220cm π 4. 圆台的一个底面周长是另一个底面周长的3倍,母线长为3,圆台的侧面积为84π,则圆台较小底面的半径为( )A . 7 B. 6 C. 5 D. 35. 棱台上、下底面面积之比为1:9,则棱台的中截面分棱台成两部分的体积之比是( )A . 1:7 B. 2:7 C. 7:19 D. 5:166. 如图,在多面体ABCDEF 中,已知平面ABCD 是边长为3的正方形,//EF AB ,32EF =,且EF 与平面ABCD 的距离为2,则该多面体的体积为( ) A . 92B. 5 C. 6 D. 152 二、填空题1. 圆台的较小底面半径为1,母线长为2,一条母线和底面的一条半径有交点且成060,则圆台的侧面积为____________.2. Rt ABC ∆中,3,4,5AB BC AC ===,将三角形绕直角边AB 旋转一周所成的几何体的体积为____________.3. 等体积的球和正方体,它们的表面积的大小关系是S 球___S 正方体4. 若长方体的一个顶点上的三条棱的长分别为3,4,5,从长方体的一条对角线的一个端点出发,沿表面运动到另一个端点,其最短路程是______________.5. 图(1)为长方体积木块堆成的几何体的三视图,此几何体共由________块木块堆成;图(2)中的三视图表示的实物为_____________.6. 若圆锥的表面积为a 平方米,且它的侧面展开图是一个半圆,则这个圆锥的底面的直径为_______________.三、解答题1. 有一个正四棱台形状的油槽,可以装油190L ,假如它的两底面边长分别等于60cm 和40cm ,求它的深度为多少cm ?2. 已知圆台的上下底面半径分别是2,5,且侧面面积等于两底面面积之和,求该圆台的母线长.参考答案图(1) 图(2)一、选择题1. A恢复后的原图形为一直角梯形1(11)222S =⨯=+ 2. A2312,,,22324R r R r h V r h R πππ===== 3. B正方体的顶点都在球面上,则球为正方体的外接球,则2R =,2412R S R ππ===4. A (3)84,7S r r l r ππ=+==侧面积5. C 中截面的面积为4个单位, 12124746919V V ++==++ 6. D 过点,E F 作底面的垂面,得两个体积相等的四棱锥和一个三棱柱,1313152323234222V =⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯= 二、填空题1. 6π 画出圆台,则12121,2,2,()6r r l S r r l ππ====+=圆台侧面2. 16π 旋转一周所成的几何体是以BC 为半径,以AB 为高的圆锥,2211431633V r h πππ==⨯⨯= 3. <设334,3V R a a R π====2264S a S R π=====<正球4.从长方体的一条对角线的一个端点出发,沿表面运动到另一个端点,有两种方案==5. (1)4 (2)圆锥6.设圆锥的底面的半径为r ,圆锥的母线为l ,则由2l r ππ=得2l r =, 而22S r r r a ππ=+⋅=圆锥表,即23,r a r π===,即直径为3π三、解答题1.解:'1(),3V S S h h =+= 319000075360024001600h ⨯==++数学试卷及试题2.解:2229(25)(25),7l lππ+=+=。
第一章 空间几何体测试卷( 时间 60分钟 总分 100分)班级_______________ 姓名______________ 分数_____________一、选择题(每小题5分,共50分)1.正方体的内切球和外接球的半径之比为A B 2 C . D2.一个棱柱是正四棱柱的条件是A .底面是正方形,有两个侧面是矩形B .底面是正方形,有两个侧面垂直于底面C .底面是菱形,且有一个顶点处的三条棱两两垂直D .每个侧面都是全等矩形的四棱柱3.过圆锥的高的三等分点作平行于底面的截面,它们把圆锥侧面分成的三部分的面积之比为A .1:2:3B .1:3:5C .1:2:4D .1:3:94.已知正方形的直观图是有一条边长为4的平行四边形,则此正方形的面积是A .16B .16或64C .64D .都不对5.下列说法正确的是A .圆锥的侧面展开图是一个等腰三角形B .棱柱即是两个底面全等且其余各面都是矩形的多面体C .任何一个棱台都可以补一个棱锥使它们组成一个新的棱锥D .通过圆台侧面上一点,有无数条母线6.圆锥的轴截面是等腰直角三角形,侧面积是,则圆锥的体积是A .643π B .1283π C .64π D . 7.若一棱锥的底面积是8,则这个棱锥的中截面(过棱锥高的中点且平行于底面的截面)的面积是A .4B ..2D 8.若一圆柱的侧面展开图是一个正方形,则这个圆柱的全面积和侧面积之比是A .122ππ+ B .144ππ+ C .12ππ+ D .142ππ+ 9.有一个几何体的三视图如右图所示,这个几何体应是一个A .棱台B .棱锥C .棱柱D .都不对10.如图,一个封闭的立方体,它的六个表面各标有A,B,C,D,E,F 这六个字母之一,现放置成如图的三种不同的位置,则字母A,B,C 对面的字母分别为A .D ,E ,FB .F ,D ,EC .E, F ,D D .E, D,F二、填空题(每小题5分,共20分)11.一个半球的全面积为Q ,一个圆柱与此半球等底等体积,则这个圆柱的全面积是 .12.半径为R 的半圆卷成一个圆锥,则它的体积为________________.13.在棱长为1的正方体上,分别用过共顶点的三条棱中点的平面截该正方体,则截去8个三棱锥后 ,剩下的几何体的体积是___________.14.如图,E 、F 分别为正方体的面11A ADD 、面11B B CC 的中心,则四边形E BFD 1在该正方体的面上的射影可能是__________.三、解答题(共44分)15.(本题15分)在底半径为2母线长为4的圆锥中内接一个高为3的圆柱,求圆柱的表面积16.(本题15分)一个几何体的三视图如右图所示:求这个几何体的表面积和体积.参考答案1-10题 DDBBC ACAAD ; 11、Q 910;12、3243R π;13、56;14、②③; 15、R=1,h=3,S=2π+2π3; 16、 表面积S=27+239;体积V=439.。
人教A 必修2第一章空间几何体综合练习卷
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分.共150分.
第Ⅰ卷(选择题,共50分)
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请把正确答案的代
号填在题后的括号内(每小题5分,共50分). 1.不共面的四点可以确定平面的个数为 ( ) A . 2个 B . 3个 C . 4个 D .无法确定 2.利用斜二测画法得到的 ①三角形的直观图一定是三角形; ②正方形的直观图一定是菱形;
③等腰梯形的直观图可以是平行四边形; ④菱形的直观图一定是菱形. 以上结论正确的是 ( ) A .①② B . ① C .③④ D . ①②③④
3.棱台上下底面面积分别为16和81,有一平行于底面的截面面积为36,则截面戴的两棱台高
的比为 ( ) A .1∶1 B .1∶1 C .2∶3 D .3∶4 4.若一个平行六面体的四个侧面都是正方形,则这个平行六面体是 ( ) A .正方体 B .正四棱锥 C .长方体 D .直平行六面体 5.已知直线a 、b 与平面α、β、γ,下列条件中能推出α∥β的是 ( ) A .a ⊥α且a ⊥β B .α⊥γ且β⊥γ C .a ⊂α,b ⊂β,a ∥b D .a ⊂α,b ⊂α,a ∥β,b ∥β 6.如图所示,用符号语言可表达为( ) A .α∩β=m ,n ⊂α,m ∩n =A B .α∩β=m ,n ∈α,m ∩n =A
C .α∩β=m ,n ⊂α,A ⊂m ,A ⊂ n
D .α∩β=m ,n ∈α,A ∈m ,A ∈ n
7.下列四个说法
①a ⊂⊂⊄1cm2cm1cm
279792 3
2
332再将它们卷成两个圆锥侧
面,则两圆锥体积之比为
( )
A .3∶4
B .9∶16
C .27∶64
D .都不对
10.将边长为a 的正方形ABCD 沿对角线AC 折起,使BD =a ,则三棱锥D —ABC 的体积为
( )
A .63a
B .12
3
a
C .
3123a D .3
12
2a 第Ⅱ卷(非选择题,共100分)
二、填空题:请把答案填在题中横线上(每小题6分,共24分). 11.螺母是由 _________和 两个简单几何体构成的.
12.一个长方体的长、宽、高之比为2:1:3,全面积为88cm 2
,则它的体积为___________. 13.如图,将边长为a 的正方形剪去阴影部分后,围成一个正三棱锥, 则正三棱锥的体积是 . 14.空间四边形ABCD 中,E 、F 、G 、H 分别是
AB 、BC 、CD 、DA 的中点. ①若AC=BD , 则四边形EFGH 是 ; ②若AC BD ⊥,则四边形EFGH 是
.
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤(共76分). 15.(12分)将下列几何体按结构分类填空
①集装箱;②油罐;③排球;④羽毛球;⑤橄榄球;⑥氢原子;⑦魔方;
⑧金字塔;⑨三棱镜;⑩滤纸卷成的漏斗;○
11量筒;○12量杯;○13十字架. (1)具有棱柱结构特征的有 ;(2)具有棱锥结构特征的有 ; (3)具有圆柱结构特征的有 ;(4)具有圆锥结构特征的有 ; (5)具有棱台结构特征的有 ;(6)具有圆台结构特征的有 ; (7)具有球结构特征的有 ;(8)是简单集合体的有 ; (9)其它的有 .
16.(12分)已知:.//,,,,a PQ b P A b a b a ∈=⋂⊂⊂αα求证:.α⊂PQ . 17.(12分)正四棱台的侧棱长为3cm ,两底面边长分别为1cm 和5cm ,求体积.
18.(12分)直平行六面体的底面是菱形,两个对角面面积分别为21Q Q ,,求直平行六面
体的侧面积.
19.(14分)已知四棱台上,下底面对应边分别是a ,b ,试求其中截面把此棱台侧面分成的
两部分面积之比.
20.(14分)如图,直三棱柱ABC —A 1B 1C 1 中,AC =BC =1,∠ACB =90°,AA 1 =2,
D 是A 1B 1 中点.
(1)求证C 1D ⊥平面A 1B ;
(2)当点F 在BB 1 上什么位置时,会使得AB 1 ⊥平面 C 1DF 并证明你的结论.
参考答案
一、CBCDA ACADD .
二、11.正六棱柱,圆柱;12.48cm 3
;13.
231)32(12
1
a +-;14.菱形,矩形. 三、15.⑴①⑦⑨;⑵⑧;⑶⑾;⑷⑩;⑸⒁;⑹⑿⒃;⑺③⑥⒂;⑻②④⒀;⑼⑤. 16.本题主要考查用平面公理和推论证明共面问题的方法.
证明∵PQ ∥a ,∴PQ 与a 确定一个平面.,,βββ∈⊂∴P a 点直线
αα∈∴⊂∈p b b p ,,
αβαα⊂∴∴⊂PQ a 重合与又 17.解:1111D C B A ABCD -正四棱台
2,111=C A O O 是两底面的中心,22
52
22511==∴=AO O A AC
12222532
2
1=⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛--=∴O O
∴=+'+'V h S S SS 1
3[])(3
31]5251[31]5151[13132222cm =++=⨯++⨯⨯=
18.解:设底面边长为a ,侧棱长为l ,两对角线分别为c ,d .
则 ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪
⎨⎧=⎪⎭
⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=⋅=⋅)3(2121)2()1(22
221a d c Q l d Q l c
消去c ,d 由(1)得c
Q l d Q
l
=
=122,由()得,代入(3)得
2
2
2
12
2
212
22
2212
2
22
124242121Q Q al S Q Q la a l Q Q a l Q l Q +==∴+=∴=+∴=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛侧
19.解:设A 1B 1C 1D 1是棱台ABCD -A 2B 2C 2D 2的中截面,延长各侧棱交于P 点.
∵BC=a ,B 2C 2=b ∴B 1C 1=a b
+2
∵BC ∥B 1C 1∴2
2)2
(11b a a S S C PB PBC +=∆∆
∴PBC C PB S a
b a S ∆∆⋅+=2
24)(1
1
同理PBC C
PB S a b S ∆∆⋅=22
2
2
∴S S S S S S B C CB B C C B PB C PBC PB C PB C 112211112211
==-∆∆∆∆
=+--+()()a b a b a a b a 2
2222
2
414=+---b ab a b ab a 22222332=+-+-()()()()b a b a b a b a 33=++b a b a 33
同理:
S S S S S S b a
b a
ABB A A B B A DCC D D C C D ADD A A D D A 111121
111122
111121
33=
=
=
++
由等比定理,得S
S
a b
a b 上棱台侧
下棱台侧
=
3
3
+
+
20.(1)证明:如图,∵ABC—A1B1C1是直三棱柱,
∴A1C1=B1C1=1,且∠A1C1B1=90°.
又D是A1B1的中点,∴C1D⊥A1B1.
∵AA1⊥平面A1B1C1,C1D⊂平面A1B1C1,
∴AA1⊥C1D,∴C1D⊥平面AA1B1B.
(2)解:作DE⊥AB1交AB1于E,延长DE交BB1于F,连结C1F,则AB1⊥平面C1DF,点F 即为所求.
事实上,∵C1D⊥平面AA1BB,AB1⊂平面AA1B1B,
∴C1D⊥AB1.又AB1⊥DF,DF C1D=D,
∴AB1⊥平面C1DF.。