2018届高三数学文科专题测试卷 立体几何 解析版

【母题原题1】【2018新课标1，文9】某圆柱的高为2，底面周长为16，其三视图如图所示，圆柱表面上的点在正视图上的对应点为，圆柱表面上的点在左视图上的对应点为，则在此圆柱侧面上，从到的路径中，最短路径的长度为（）A．B．C．D．2【答案】B【解析】点睛：该题考查的是有关几何体的表面上两点之间的最短距离的求解问题，在解题的过程中，需要明确两个点在几何体上所处的位置，再利用平面上两点间直线段最短，所以处理方法就是将面切开平铺，利用平面图形的相关特征求得结果.【母题原题2】【2016新课标1，文7】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283，则它的表面积是A．17π B．18π C．20π D．28π【答案】A【考点】三视图及球的表面积与体积【名师点睛】由于三视图能有效地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与几何体的表面积与体积相结合.由三视图还原出原几何体是解决此类问题的关键.【命题意图】1.能画出简单空间图形(长方体、球、圆柱、圆锥、棱柱等简易组合)的三视图，会用斜二测画法画出它们的直观图．2.会用平行投影与中心投影两种方法画出简单空间图形的三视图或直观图，了解空间图形的不同表示形式．3.能识别三视图所表示的空间几何体；理解三视图和直观图的联系，并能进行转化.【答题模板】（1）三视图的长度特征，三视图中，正视图和侧视图一样高，正视图和俯视图一样长，侧视图和俯视图一样宽．即“长对正，宽相等，高平齐”（2）空间想象能力与多观察实物相结合是解决此类问题的关键．（3）若相邻两物体的表面相交，表面的交线是它们的分界线，在三视图中，要注意实、虚线的画法．（4）还要注意画直观图时长度的变化．（5）求几何体体积问题需先由三视图确定几何体的结构特征，判断是否为组合体，由哪些简单几何体构成，并准确判断这些几何体之间的关系，将其切割为一些简单的几何体，再求出各个简单几何体的体积，最后求出组合体的体积.【方法总结】1.空间几何体的三视图空间几何体的三视图是用正投影得到，这种投影下与投影面平行的平面图形留下的影子与平面图形的形状和大小是完全相同的，三视图包括正视图、侧视图、俯视图.2.空间几何体的直观图画空间几何体的直观图常用斜二测画法，基本步骤：(1)在已知图形中取互相垂直的x轴、y轴，两轴相交于点O，画直观图时，把它们画成对应的x′轴、y′轴，两轴相交于点O′，且使∠x′O′y′＝45°(或135°).(2)已知图形中平行于x轴、y轴的线段，在直观图中分别平行于x′轴、y′轴.(3)已知图形中平行于x轴的线段，在直观图中长度保持不变，平行于y轴的线段，长度变为原来的一半.(4)在已知图形中过O点作z轴垂直于xOy平面，在直观图中对应的z′轴也垂直于x′O′y′平面，已知图形中平行于z轴的线段，在直观图中仍平行于z′轴且长度不变.1．【山东、湖北部分重点中学2018届高三高考冲刺模拟考试（二）】一个几何体的三视图如图所示，正视图与俯视图外框为全等的长与宽分别为2，1的长方形，侧视图为正方形.则这个几何体的体积为( )A. B. C. D.【答案】B【解析】依题意几何体是长方体截去了一个三棱锥部分而成.长方体的体积为，三棱锥的体积为,点睛：(1)求解以三视图为载体的空间几何体的体积的关键是由三视图确定直观图的形状以及直观图中线面的位置关系和数量关系，利用相应体积公式求解；(2)若所给几何体的体积不能直接利用公式得出，则常用等积法、分割法、补形法等方法进行求解．2．【陕西省咸阳市2018年高考5月信息专递】某几何体的三视图如图所示，则此几何体的体积为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】分析: 由三视图还原原几何体，可知该几何体为三棱锥P﹣ABC，底面三角形ABC是等腰直角三角形，然后由棱锥体积公式求解．详解: 由三视图还原原几何体如图：该几何体为三棱锥P﹣ABC，底面三角形ABC是等腰直角三角形，∴该四面体的体积是V=．故选：C．点睛: 三视图问题的常见类型及解题策略(1)由几何体的直观图求三视图．注意正视图、侧视图和俯视图的观察方向，注意看到的部分用实线表示，不能看到的部分用虚线表示．(2)由几何体的部分视图画出剩余的部分视图．先根据已知的一部分三视图，还原、推测直观图的可能形式，然后再找其剩下部分三视图的可能形式．当然作为选择题，也可将选项逐项代入，再看看给出的部分三视图是否符合．(3)由几何体的三视图还原几何体的形状．要熟悉柱、锥、台、球的三视图，明确三视图的形成原理，结合空间想象将三视图还原为实物图．3．【山东省肥城市2018届高三适应性训练】三棱锥的三视图如图所示，则该三棱锥外接球的体积为（）A. B. C. D.【答案】A点睛：涉及球与棱柱、棱锥的切、接问题时，一般过球心及多面体中的特殊点(一般为接、切点)或线作截面，把空间问题转化为平面问题，再利用平面几何知识寻找几何体中元素间的关系，或只画内切、外接的几何体的直观图，确定球心的位置，弄清球的半径(直径)与该几何体已知量的关系，列方程(组)求解.4．【福建省三明市第一中学2018届高三模拟卷（一）】我国古代数学名著《九章算术》记载:“刍甍者,下有袤有广,而上有袤无丈.刍,草也；薨,屋盖也.”翻译为:“底面有长有宽为矩形,顶部只有长没有宽为一条棱.刍甍字面意思为茅草屋顶.”如图,为刍甍的三视图,其中正视图为等腰梯形,侧视图为等腰三角形,则它的体积为（）A. B. 160 C. D. 64【解析】分析：由三视图可知该刍甍是一个组合体，它由成一个直三棱柱和两个全等的四棱锥组成，根据三视图中的数据可得其体积.详解：点睛：本题利用空间几何体的三视图重点考查学生的空间想象能力和抽象思维能力，属于难题.三视图问题是考查学生空间想象能力最常见题型，也是高考热点.观察三视图并将其“翻译”成直观图是解题的关键，不但要注意三视图的三要素“高平齐，长对正，宽相等”，还要特别注意实线与虚线以及相同图形的不同位置对几何体直观图的影响，对简单组合体三视图问题，先看俯视图确定底面的形状，根据正视图和侧视图，确定组合体的形状.5．【江西省临川一中2018届高三模拟考试】如图，某几何体的三视图中，俯视图是边长为2的正三角形，正视图和左视图分别为直角梯形和直角三角形，则该几何体的体积为（）A. B. C. D.【解析】试题分析：首先把三视图转化为立体图，然后根据三视图中的线段长和线面的关系，求出锥体的体积详解：首先把几何体的三视图复原成立体图形点睛：本题考查的知识要点：三视图与立体图的相互转化，求立体图的体积，锥体的体积公式的应用，属于基础题型．思考三视图还原空间几何体首先应深刻理解三视图之间的关系，遵循“长对正，高平齐，宽相等”的基本原则，其内涵为正视图的高是几何体的高，长是几何体的长；俯视图的长是几何体的长，宽是几何体的宽；侧视图的高是几何体的高，宽是几何体的宽.由三视图画出直观图的步骤和思考方法：1、首先看俯视图，根据俯视图画出几何体地面的直观图；2、观察正视图和侧视图找到几何体前、后、左、右的高度；3、画出整体，然后再根据三视图进行调整.6．【四川省南充高级中学2018届高三考前模拟考试】在正方体中，M，N，P分别为棱、、的中点（如图），用过点M，N，P的平面截去该正方体的顶点所在的部分，则剩余几何体的正视图为（）A. B.C. D.【答案】B【解析】分析：根据剩余几何体的直观图，结合三视图得定义即可.详解：过点M，N，P的平面截去该正方体的顶点所在的部分，直观图如图：则该几何体的正视图为B.故选：B.点睛：本题主要考查空间三视图得识别，利用空间几何体的直观图是解决本题的关键.7．【浙江省杭州市第二中学2018届高三6月热身考】某几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为（）A. B. C. D.【答案】B点睛：本题考察三视图，要求根据三视图复原几何体，注意复原前后点、线、面的关系．8．【河北省石家庄二中2018届高三三模】如图，网格纸上小正方形的边长为，粗实线及粗虚线画出的是某多面体的三视图，则该多面体的表面积为（）A. B. C. D.【答案】A四棱锥的表面积故选A。

5.立体几何1 .【2018年浙江卷】已知四棱锥SABCD勺底面是正方形，侧棱长均相等，E是线段AB上的点（不含端点），设SE与BC所成的角为0 1, SE与平面ABCD所成的角为0 2,二面角SABC的平面角为0 3,贝UA. 0 1< 0 2< 0 3B. 0 3< 0 2< 0 1C. 0 1<0 3< 0 2D. 0 2< 0 3< 0 1【答案】D【解析】分析:分别作出线线角、线面角以及二面角，再构造直角三角形，根据边的大小关系确定角的大小关系. 详解：设。

为正方形也仞的中心』耐为也中点，过迟作恥的平行线肿，交仞干形过。

作QM垂直跻于M连接旳朗 g则$0垂直于底面册CDQA/垂直干血，因此=fl1#zSF（7 = G3I Z SM0=%从而tan兔二空二空』tan禺二空」tan虬二弓因为SN >SO f E0 > 0M ?所以tan0t> tanS a>tan0j即■EW1EC^OAF =B丄工內筈血，选D.点睛：线线角找平行，线面角找垂直，面面角找垂面2.[ 2018年浙江卷】某几何体的三视图如图所示（单位：cm）,则该几何体的体积（单位：cm3）是俯视图A. 2B. 4C. 6D. 8[答案】C[解析】分析：先还原几何体为一直四棱柱，再根据柱体体积公式求结果详解：根据三视图可得几何体为一个直四棱柱，高为2,底面为直角梯形，上下底分别为 1 , 2,梯形的高为2,因此几何体的体积为器（1+2）X2X2=6选C.点睛：先由几何体的三视图还原几何体的形状，再在具体几何体中求体积或表面积等•3.[ 2018年文北京卷】某四棱锥的三视图如图所示，在此四棱锥的侧面中，直角三角形的个数为【答案】CH—j •樽I T ―- 2 -------- H【解析】分析：根据三视图还原几何体，利用勾股定理求出棱长，再利用勾股定理逆定理判断直角三角形的个数一详解：由三视團可得四棱锥卩—^CD｝在四棱锥卩-佔仞中，PD =21AD=21CD = 2t AB = l,由勾股定理可知:“ =2^2, PC = 迈FB =玉B€=VS,®］在四棱锥中’直角三甬形有zdPA^APC^APAS共三个，故选C.«ff点睛：此题考查三视图相关知识，解题时可将简单几何体放在正方体或长方体中进行还原，分析线面、线线垂直关系，利用勾股定理求出每条棱长，进而可进行棱长、表面积、体积等相关问题的求解4.【2018年新课标I卷文】在长方体厂工：中，「' ，—与平面处：匚：「所成的角为.,则该长方体的体积为A. '、B. .C. .D.【答案】C【解折】分析：首先画出长方体朋CD -金爲GL利用题中条件」得到^3=30；根^AB=2,求得= 2V3,可以确走=2V2,之后利用长方体的体积公式详解：在长方体朋仞—&民G6中，连接如根据线面甬的定义可知乙忙』二占叭因为胭=2,所以BG = 迅从而求得爼=2V2,所臥该长方体的体积为$二Z其2 X 2屈"妊故选U点睛：该题考查的是长方体的体积的求解问题，在解题的过程中，需要明确长方体的体积公式为长宽高的乘积，而题中的条件只有两个值，所以利用题中的条件求解另一条边的长久显得尤为重要，此时就需要明确线面角的定义，从而得到量之间的关系，从而求得结果5.【2018年新课标I卷文】已知圆柱的上、下底面的中心分别为1 ,，过直线'的平面截该圆柱所得的截面是面积为8的正方形，则该圆柱的表面积为A 12jSnB 12nC 8^5TT D10n【答案】B【解析】分析：首先根据正方形的面积求得正方形的边长，从而进一步确定圆柱的底面圆半径与圆柱的高，从而利用相关公式求得圆柱的表面积•详解：根据题意，可得截面是边长为•的正方形，结合圆柱的特征，可知该圆柱的底面为半径是•的圆,且高为•，所以其表面积为％•二：+ .「上，一 V,故选B.点睛：该题考查的是有关圆柱的表面积的求解问题，在解题的过程中，需要利用题的条件确定圆柱的相关量，即圆柱的底面圆的半径以及圆柱的高，在求圆柱的表面积的时候，一定要注意是两个底面圆与侧面积的和• 6 .【2018年全国卷川文】设叙，閉;.『:■饭是同一个半径为4的球的球面上四点，阳聘为等边三角形且其面积为妝矣，则三棱锥紀朋£体积的最大值为A. B. C. D.【答案】B【解析】分析：作虱DjhjMO 2球的交点，点皿为三角形ABC的重心，判断出当DM丄平面AB时，三棱锥D-ABCft积最犬，然后进行计算可得中详解：如團所示，点M为三角形ABC的重心E为AC中点，当DM丄平面ABtM，三樓锥D-ABcf*积最犬，此时j 00 = OB = R = 4 »L砒-—?1B3= 9^5，A AH-"点就为三甬开乡ABC的重心』2:、BM = qEE =2V3； Rtfi ABC中，有=嗣阶一册丁=2^ -r™ = 0D + 0M = 4 + 2 = 6,毗ju旷尹潦汀」诙，故选B.点睛：本题主要考查三棱锥的外接球，考查了勾股定理，三角形的面积公式和三棱锥的体积公式，判断出当刚」平面审朦时，三棱锥皿閑廉体积最大很关键，由M为三角形ABC的重心，计算得到訓二;菖二祸再由勾股定理得到0M进而得到结果，属于较难题型。

2018年高考真题解答题专项训练：立体几何（文科）学生版1．（2018年浙江卷）如图，已知多面体ABCA1B1C1，A1A，B1B，C1C均垂直于平面ABC，∠ABC=120°，A1A=4，C1C=1，AB=BC=B1B=2．（Ⅰ）证明：AB1⊥平面A1B1C1；（Ⅱ）求直线AC1与平面ABB1所成的角的正弦值．2．（2018年天津卷）如图，在四面体ABCD中，△ABC是等边三角形，平面ABC⊥平面ABD，点M为棱AB的中点，AB=2，AD=BAD=90°．（（（求证：AD（BC（（（（求异面直线BC与MD所成角的余弦值；（Ⅲ）求直线CD与平面ABD所成角的正弦值．3．（2018年北京卷）如图，在四棱锥P-ABCD中，底面ABCD为矩形，平面P AD，平面ABCD，P A，PD，P A=PD，E，F分别为AD，PB的中点.，，）求证：PE，BC，，，）求证：平面P AB，平面PCD，，，）求证：EF，平面PCD.4．（2018年新课标1卷）如图，在平行四边形ABCM中，AB=AC=3，∠ACM=90°，以AC为折痕将△ACM折起，使点M到达点D的位置，且AB⊥DA，（1）证明：平面ACD⊥平面ABC，DA，求三棱锥Q−ABP的（2）Q为线段AD上一点，P为线段BC上一点，且BP=DQ=23体积．5．（2018年新课标3卷）如图，矩形ABCD所在平面与半圆弧CD所在平面垂直，M是CD 上异于C，D的点，（1）证明：平面AMD⊥平面BMC，（2）在线段AM上是否存在点P，使得MC∥平面PBD？说明理由，6．（2018年新课标2卷）如图，在三棱锥P−ABC中，AB=BC=2√2，PA=PB=PC= AC=4，O为AC的中点．（1）证明：PO⊥平面ABC，（2）若点M在棱BC上，且MC=2MB，求点C到平面POM的距离．参考答案1．（Ⅰ）见解析；（Ⅱ）√3913.【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试数学（浙江卷）【解析】分析:方法一：（Ⅰ）通过计算，根据勾股定理得AB 1⊥A 1B 1,AB 1⊥B 1C 1,再根据线面垂直的判定定理得结论，（Ⅱ，找出直线AC 1与平面ABB 1所成的角，再在直角三角形中求解.方法二：（Ⅰ）根据条件建立空间直角坐标系，写出各点的坐标，根据向量之积为0得出AB 1⊥A 1B 1,AB 1⊥A 1C 1,再根据线面垂直的判定定理得结论，（Ⅱ）根据方程组解出平面ABB 1的一个法向量，然后利用AC 1⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑ 与平面ABB 1法向量的夹角的余弦公式及线面角与向量夹角的互余关系求解. 详解：方法一：（Ⅰ）由AB =2,AA 1=4,BB 1=2,AA 1⊥AB,BB 1⊥AB 得AB 1=A 1B 1=2√2，所以A 1B 12+AB 12=AA 12.故AB 1⊥A 1B 1.由BC =2，BB 1=2,CC 1=1, BB 1⊥BC,CC 1⊥BC 得B 1C 1=√5， 由AB =BC =2,∠ABC =120°得AC =2√3，由CC 1⊥AC ，得AC 1=√13，所以AB 12+B 1C 12=AC 12，故AB 1⊥B 1C 1.因此AB 1⊥平面A 1B 1C 1.，Ⅱ）如图，过点C 1作C 1D ⊥A 1B 1，交直线A 1B 1于点D ，连结AD .由AB 1⊥平面A 1B 1C 1得平面A 1B 1C 1⊥平面ABB 1， 由C 1D ⊥A 1B 1得C 1D ⊥平面ABB 1，所以∠C 1AD 是AC 1与平面ABB 1所成的角.学科.网由B 1C 1=√5,A 1B 1=2√2,A 1C 1=√21得cos∠C 1A 1B 1=√6√7sin∠C 1A 1B 1=√7，所以C 1D =√3，故sin∠C 1AD =C 1D AC 1=√3913. 因此，直线AC 1与平面ABB 1所成的角的正弦值是√3913. 方法二：，Ⅰ）如图，以AC 的中点O 为原点，分别以射线OB ，OC 为x ，y 轴的正半轴，建立空间直角坐标系O -xyz .由题意知各点坐标如下：A(0,−√3,0),B(1,0,0),A 1(0,−√3,4),B 1(1,0,2),C 1(0,√3,1),因此AB 1⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑ =(1,√3,2),A 1B 1⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑ =(1,√3,−2),A 1C 1⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑ =(0,2√3,−3), 由AB 1⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑ ⋅A 1B 1⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑ =0得AB 1⊥A 1B 1. 由AB 1⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑ ⋅A 1C 1⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑ =0得AB 1⊥A 1C 1. 所以AB 1⊥平面A 1B 1C 1.（Ⅱ）设直线AC 1与平面ABB 1所成的角为θ.由（Ⅰ）可知AC 1⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑ =(0,2√3,1),AB ⃑⃑⃑⃑⃑ =(1,√3,0),BB 1⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑ =(0,0,2), 设平面ABB 1的法向量n =(x,y,z).由{n ⋅AB ⃑⃑⃑⃑⃑ =0,n ⋅BB 1⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑ =0,即{x +√3y =0,2z =0, 可取n =(−√3,1,0). 所以sinθ=|cos⟨AC 1⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑ ,n⟩|=|AC 1⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⋅n||AC 1⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑ |⋅|n|=√3913. 因此，直线AC 1与平面ABB 1所成的角的正弦值是√3913.点睛：利用法向量求解空间线面角的关键在于“四破”：第一，破“建系关”，构建恰当的空间直角坐标系；第二，破“求坐标关”，准确求解相关点的坐标；第三，破“求法向量关”，求出平面的法向量；第四，破“应用公式关”.2．(Ⅰ)证明见解析；(Ⅱ)26；(Ⅲ)4． 【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试文科数学（天津卷） 【解析】分析：（Ⅰ（由面面垂直的性质定理可得AD ⊥平面ABC （则AD ⊥BC （（Ⅱ）取棱AC 的中点N ，连接MN ，ND ．由几何关系可知∠DMN （或其补角）为异面直线BC 与MD所成的角．计算可得1226MNcos DMN DM ∠==．则异面直线BC 与MD 所成角（Ⅲ）连接CM ．由题意可知CM ⊥平面ABD ．则∠CDM 为直线CD 与平面ABD 所成的角．计算可得4CM sin CDM CD ∠==．即直线CD 与平面ABD所成角的正弦值为4． 详解：（Ⅰ）证明：由平面ABC ⊥平面ABD ，平面ABC ∩平面ABD =AB ，AD ⊥AB ，可得AD ⊥平面ABC ，故AD ⊥BC ．（Ⅱ）取棱AC 的中点N ，连接MN ，ND ．又因为M 为棱AB 的中点，故MN ∥BC ．所以∠DMN （或其补角）为异面直线BC 与MD 所成的角．在Rt △DAM 中，AM =1，故DM因为AD ⊥平面ABC ，故AD ⊥AC ． 在Rt △DAN 中，AN =1，故DN．在等腰三角形DMN 中，MN =1，可得12cos MNDMN DM ∠==所以，异面直线BC 与MD所成角的余弦值为26． （Ⅲ）连接CM ．因为△ABC 为等边三角形，M 为边AB 的中点，故CM ⊥AB ，CM又因为平面ABC ⊥平面ABD ，而CM ⊂平面ABC ，故CM ⊥平面ABD ．所以，∠CDM为直线CD 与平面ABD 所成的角．在Rt △CAD 中，CD ．在Rt △CMD 中， sin CM CDM CD ∠==所以，直线CD 与平面ABD 所成角的正弦值为4． 点睛：本小题主要考查异面直线所成的角、直线与平面所成的角、平面与平面垂直等基础知识．考查空间想象能力、运算求解能力和推理论证能力． 3．，Ⅰ，见解析 ，Ⅱ，见解析 ，Ⅲ，见解析【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试文科数学（北京卷）【解析】分析：（1）欲证PE ⊥BC ，只需证明PE ⊥AD 即可；（2）先证PD ⊥平面PAB ，再证平面P AB ，平面PCD ；（3）取PC 中点G ，连接FG,DG ，证明EF//DG ，则EF//平面PCD . 详解：（Ⅰ），PA =PD ，且E 为AD 的中点，∴PE ⊥AD . ∵底面ABCD 为矩形，∴BC ∥AD ， ，PE ⊥BC .（Ⅱ）∵底面ABCD 为矩形，∴AB ⊥AD . ，平面PAD ⊥平面ABCD ，，AB ⊥平面PAD . ，AB ⊥PD .又PA ⊥PD ,，PD ⊥平面PAB ，，平面PAB ⊥平面PCD . （Ⅲ）如图，取PC 中点G ，连接FG,GD .BC.，F,G分别为PB和PC的中点，∴FG∥BC，且FG=12∵四边形ABCD为矩形，且E为AD的中点，BC，，ED∥BC,DE=12，ED∥FG，且ED=FG，∴四边形EFGD为平行四边形，，EF∥GD.又EF⊄平面PCD，GD⊂平面PCD，，EF∥平面PCD.点睛，证明面面关系的核心是证明线面关系，证明线面关系的核心是证明线线关系.证明线线平行的方法：（1，线面平行的性质定理，，2，三角形中位线法，，3，平行四边形法. 证明线线垂直的常用方法，，1）等腰三角形三线合一；（2，勾股定理逆定理；（3，线面垂直的性质定理；，4，菱形对角线互相垂直.4．(1)见解析.(2)1.【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试文科数学（新课标I卷）【解析】分析：(1)首先根据题的条件，可以得到∠BAC=90，即BA⊥AC，再结合已知条件BA，AD，利用线面垂直的判定定理证得AB⊥平面ACD，又因为AB⊂平面ABC，根据面面垂直的判定定理，证得平面ACD⊥平面ABC，(2)根据已知条件，求得相关的线段的长度，根据第一问的相关垂直的条件，求得三棱锥的高，之后借助于三棱锥的体积公式求得三棱锥的体积.详解：（1）由已知可得，∠BAC=90°，BA⊥AC，又BA，AD，且AC∩AD=A，所以AB⊥平面ACD，又AB⊂平面ABC，所以平面ACD⊥平面ABC，，2）由已知可得，DC=CM=AB=3，DA=3√2，又BP=DQ=23DA，所以BP=2√2，作QE，AC，垂足为E，则QE=∥13DC，由已知及（1）可得DC⊥平面ABC，所以QE⊥平面ABC，QE=1，因此，三棱锥Q−ABP的体积为V Q−ABP=13×QE×S△ABP=13×1×12×3×2√2sin45°=1，点睛：该题考查的是有关立体几何的问题，涉及到的知识点有面面垂直的判定以及三棱锥的体积的求解，在解题的过程中，需要清楚题中的有关垂直的直线的位置，结合线面垂直的判定定理证得线面垂直，之后应用面面垂直的判定定理证得面面垂直，需要明确线线垂直、线面垂直和面面垂直的关系，在求三棱锥的体积的时候，注意应用体积公式求解即可. 5．（1）证明见解析（2）存在，理由见解析【来源】2018年全国卷Ⅲ文数高考试题文档版【解析】分析：（1）先证AD⊥CM,再证CM⊥MD，进而完成证明。

所以
，
[
[ 10 分 ] 11 分 ]
所以
.
因为
， 所以
.
[
因为 三棱柱 ABF A1 B1 E 与三棱柱 ABC A1B1C1 等高，
所以 △ ABF 与△ ABC 的面积之比为 ，
所以
．
12 分 ]
[ 13 分 ] [ 14 分 ]
4.（2018 ·丰台期末· 16）在四棱锥 P ABCD 中，底面 ABCD 是矩形，侧棱 PA 底面
如图，在三棱柱 ABC A1B1C1 中，AB 平面 AA1C1C ，AA1 AC . 过 AA1 的平面交 B1C1 于点 E ，交 BC 于点 F . （Ⅰ）求证： A1C 平面 ABC 1 ；
（Ⅱ）求证： A1A // EF ；
（Ⅲ）记四棱锥 B1 AA1 EF 的体积为 V1 ，三棱柱 ABC A1B1C1 的体积为 V . 若 的值 .
所以 FG / / 面AED ．
（Ⅱ）证明 :因为平面 ABFE 平面 ABCD ， 平面 ABFE 平面 ABCD AB ,又因为 AD
所以 AD 面 ABFE ；
AB ，
………… 5 分
因为 BF 面 ABFE ，
所以 AD BF ；
因为 AB / / EF ， EAB 90 ，
所以 AF BF 2 ，
A1 C1
（Ⅲ）求三棱锥 A1 AB1D 的体积．
A
【答案】（Ⅰ）证明：由已知 ABC 为正三角形，且 D 是 BC B的中点， D
C
所以 AD BC ．
因为侧棱 AA1 底面 ABC ， AA1 // BB1 ，
所以 BB1 底面 ABC ．
又因为 AD 底面 ABC ，所以 BB1 AD . 而 B1B BC B , 所以 AD 平面 BB1C1C ． 因为 AD 平面 AB1D ，所以平面 AB1D 平面 BB1C1C ．………………………… 5 分