2011年—2018年新课标全国卷1理科数学分类汇编——9.立体几何

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2011年—2018年新课标高考全国Ⅰ卷理科数学分类汇编(含答案)

9.立体几何

【2018,7】某圆柱的高为2,底面周长为16,其三视图如右图所示,圆柱表面上的点M在正视图上的对

应点为A,圆柱表面上的点N在左视图上的对应点为B,则在此圆柱侧面上,从M

到N的路径中,最短路径的长度为()

A.217B.25C.3D.2

【2018,12】已知正方体的棱长为1,每条棱所在直线与平面所成的角都相等,则截此正方体所得截

面面积的最大值为()

A.33

4B.23

3C.32

4D.3

2

【2017,7】某多面体的三视图如图所示,其中正视图和左视图都由正方形和等腰直角三

角形组成,正方形的边长为2,俯视图为等腰直角三角形,该多面体的各个面中有若干

个是梯形,这些梯形的面积之和为()

A.10 B.12 C.14 D.16

【2016,11】平面过正方体

1111DCBAABCD

的顶点A

,//

平面

11DCB

,I

面ABCDm

,平面nAABB

11,则nm,所成角的正弦值为()

(A)

23

(B)

22

(C)

33

(D)

31

【2016,6】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

328

,则它的表面积是()

(A)17

(B)18

(C)20

(D)28

【2015,6】《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问

题:“今有委米依垣内角,下周八尺,高五尺.问:积及为米几何?”其意思为:

“在屋内墙角处堆放米(如图,米堆为一个圆锥的四分之一),米堆底部的弧长

为8尺,米堆的高为5尺,问米堆的体积和堆放的米各为多少?”已知1斛米

的体积约为1.62立方尺,圆周率约为3,估算出堆放的米约有()

(A)14斛(B)22斛

(C)36斛(D)66斛

【2015,11】圆柱被一个平面截去一部分后与半球(半径为r)组成一个几何体,该几何体

三视图中的正视图和俯视图如图所示. 若该几何体的表面积为1620

,则r()

(A)1 (B)2 (C)4 (D)8

【2014,12】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,则该多面体的个

条棱中,最长的棱的长度为

A

.62B

.42C

.6 D

.4

【2013,6】如图,有一个水平放置的透明无盖的正方体容器,容器高8 cm,将一个球放在容器口,再向

容器内注水,当球面恰好接触水面时测得水深为6 cm,如果不计容器的厚度,则球的体积

为().

A.500π

3cm3

B.866π

3cm3

C.1372π

3cm3

D.2048π

3cm3

【2013,8】某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为().

A.16+8πB.8+8πC.16+16πD.8+16π

【2012,7】如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则此几何体的体积为

A.6 B.9 C.12 D.15

【2012,11】已知三棱锥S-ABC的所有顶点都在球O的球面上,△ABC是边长为1的正三角形,SC为球

O的直径,且SC=2,则此棱锥的体积为()

A.2

6B.3

6C.2

3D.2

2

【2011,6】在一个几何体的三视图中,正视图和俯视图如右图所示,则相应的侧视图可

以为()

二、填空题

【2017,16】如图,圆形纸片的圆心为O,半径为5 cm,该纸片上的等边三角形ABC的中心为O.D、E、

F为圆O上的点,△DBC,△ECA,△FAB分别是以BC,CA,AB为底边的等腰三角形.沿虚线剪开后,分

别以BC,CA,AB为折痕折起△DBC,△ECA,△FAB,使得D,E,F重合,得到三

棱锥.当△ABC的边长变化时,所得三棱锥体积(单位:cm3

)的最大值为_______.

【2011,15】已知矩形ABCD

的顶点都在半径为4的球O

的球面上,且

6,23ABBC

,则棱锥OABCD

的体积为。

三、解答题

(2018·新课标I,理18)如图,四边形ABCD为正方形,E,F分别为AD,BC的中点,以DF为折痕

把DFC△折起,使点C到达点P的位置,且PFBF⊥.

(1)证明:平面PEF⊥平面ABFD;

(2)求DP与平面ABFD所成角的正弦值.

【2017,18】如图,在四棱锥P-ABCD中,AB//CD,且90BAPCDP

(1)证明:平面PAB⊥平面PAD;

(2)若PA=PD=AB=DC,90APD,求二面角A-PB-C的余弦值.

【2016,18】如图,在以FEDCBA,,,,,为顶点的五面体中,面

ABEF

为正方形,90,2AFDFDAF,且二面

角EAFD

与二面角FBEC

都是60

(Ⅰ)证明:平面ABEF

平面EFDC

(Ⅱ)求二面角ABCE

的余弦值.

【2015,18】如图,四边形ABCD

为菱形,120ABC

,,EF

是平面ABCD

同一侧的两点,BE

平面ABCD

,DF

⊥平面ABCD

,2BEDF

,AEEC

.

(I)证明:平面AEC

⊥平面AFC

(II)求直线AE

与直线CF

所成角的余弦值. ABC

D

E

F

【2014,19】如图三棱柱

111ABCABC

中,侧面

11BBCC

为菱形,

1ABBC

.

(Ⅰ) 证明:

1ACAB

(Ⅱ)若

1ACAB

,o

160CBB

,AB=BC

求二面角

111AABC

的余弦值.

【2013,18】如图,三棱柱ABC-A

1B

1C

1中,CA=CB,AB=AA

1,∠BAA

1=60°.

(1)证明:AB⊥A

1C;

(2)若平面ABC⊥平面AA

1B

1B,AB=CB,求直线A

1C与平面BB

1C

1C所成角的正弦值.

【2012,19】如图,直三棱柱ABC-A

1B

1C

1中,AC=BC=

21

AA

1,D是棱AA

1的中点,DC

1⊥BD。

(1)证明:DC

1⊥BC;

(2)求二面角A

1-BD-C

1的大小。

【2011,18】如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为平行四边形,∠DAB=60°,AB=2AD,PD⊥底面ABCD.

(Ⅰ)证明:PA⊥BD;

(Ⅱ)若PD=AD,求二面角A-PB-C的余弦值。DA

1B

1

C

ABC

1

A

BCDP

2011年—2018年新课标高考全国Ⅰ卷理科数学分类汇编(含答案)

9.立体几何(解析版)

(2018·新课标全国Ⅰ卷理7) 某圆柱的高为2,底面周长为16,其三视图如右图所示,圆柱表面上的点M在

正视图上的对应点为A,圆柱表面上的点N在左视图上的对应点为B,则在此圆柱

侧面上,从M到N的路径中,最短路径的长度为()

A.217B.25C.3D.2

【答案】B解析:当路径为线段MN时,长度最短,故最短路径的长度为

22

2425.

(2018·新课标Ⅰ,理12)已知正方体的棱长为1,每条棱所在直线与平面所成的角都相等,则截此正方

体所得截面面积的最大值为()

A.33

4B.23

3C.32

4D.3

2

【答案】A解析:(直接法)平面

11ACB符合题意,如图(1)所示,例题中的平面可得面

11ACB平移

平移后的图象如图(1)所示,六边形EFGHMN为该截面

1ANx

,则有2,2(1)ENxMNx

根据对称性可知2(1),2EFxFGx,延长,ENHM相交于点P

延长,EFHG

相交于点Q

,易证60HEFEHG

所以EHQ为等边三角形,同理EHP

为等边三角形,

所以

maxEHGEPGPMNFGQ

EFGHMNSSSSS

六边形

22223333

(2)(2)(2(1))(2)

4444xx23

3(221)

2xx

当1

2x

时,

max33

4EFGHMNS

六边形.

【解法2】(特殊位置法)由题可知,截面应与正方体体对角线垂直,当平面平移至截面为六边形时,

此时六边形的周长恒定不变,所以当截面为正六边形时,面积最大

max23233

6()

424EFGHMNS

六边形.

【2017,7】某多面体的三视图如图所示,其中正视图和左视图都由正方形和等腰直角三角形组成,正方

形的边长为2,俯视图为等腰直角三角形,该多面体的各个面中有若干个

是梯形,这些梯形的面积之和为()

A.10 B.12 C.14 D.16

(7)【解析】由三视图可画出立体图,该立体图平面内只有两个相同的

梯形的面,24226S

梯,6212S

全梯,故选B;