云南省2009届高三数学月考模拟分类汇编---立体几何
珠海市第四中学 邱金龙
一、选择题
1、(2009昆明市期末)三棱锥S―ABC中,SA⊥底面ABC,SA=4,AB=3,D为AB的中点∠ABC=90°,则点D到面SBC的距离等于 ( )
A. B
C. D.
C
2、(2009昆明一中第三次模拟)如图,正四棱柱中,,则异面直线与所成角的余弦值为( )
A. B.
C. D.
D
3、(2009牟定一中期中)设、是两条不同的直线,、是两个不同的平面.下列四个命题中,正确的是 ( )
A.,,则 B.,则
C.,,则 D.,,则
D
4、(2009南华一中12月月考)空间四条直线a,b,c,d,满足a⊥b,b⊥c,c⊥d,d⊥a,则必有 ( )
A.a⊥c B.b⊥d C.b∥d 或a∥c D.b∥d 且a∥c
C
5、(2009玉溪市民族中学第四次月考)若球O的半径为1,点A、B、C在球面上,它们任意两点的球面距离都等于则过A、B、C的小圆面积与球表面积之比为 -------( ) A. B. C. D.
C
二、解答题
1、(2009昆明市期末)如图,在正三棱柱ABC―A1B
(Ⅰ)证明:B
(Ⅱ)求二面角B―AC―B1的大小。
方法一:
(Ⅰ)证明:在Rt△BB1D和Rt△B
由 得
△BB1D∽△B
又 ∠CB1D+∠B1CC1=90°
故 ∠CB1D+∠B1DB=90°
故 B
又 正三棱柱ABC―A1B
由 A1D⊥平面B
得 A1D⊥B
又A1D∩B1D=D,
所以 B
(Ⅱ)解:设E为AC的中点,连接BE、B1E。
在正三棱柱ABC―A1B
即 ∠BEB1为二面角B―AC―B1的平面角?????????????????????????????????9分
又
故
所以 二面角的大小为??????????????????????????????????????12分
方法二:
(Ⅰ)证明:设BC的中点为O,如图建立空间直角坐标系O―xyz
依题意有
则
由
故
又
所以
故 又 BD∩BA1=B
所以 B
(Ⅱ)依题意有
设⊥平面ACB1,⊥平面ABC。
求得
故
所以 二面角的大小为??????????????????????????????????????12分
2、(2009昆明一中第三次模拟)如图1,在直角梯形中,,,为的中点,分别为的中点,将沿折起,使点在平面上的射影为点,如图2.
(Ⅰ)求证:平面
(Ⅱ)求二面角的余弦值
解:由题意, 折起后平面,四边形是边长为2的正方形,
(Ⅰ)分别是的中点,.
又平面平面 平面
(Ⅱ)建立空间直角坐标系,如图,
则,
设平面的法向量为,
则 , 得
设平面的法向量为
则 得,
.
所以,二面角的余弦值为.
3、(2009牟定一中期中)如图,正三棱柱ABC―A1B
(I)求证:AD⊥B1D;
(II)求证:A
(III)求点A1 到平面AB1D的距离
解(1)证明:∵ABC―A1B
∴BB1⊥平面ABC,
∴BB1⊥AD,
在正△ABC中,∵D是BC的中点,
∴AD⊥BD,………………2分
AD⊥B1D………………4分
(2)解:连接DE.
∵AA1=AB ∴四边形A1ABB1是正方形,
∴E是A1B的中点,
又D是BC的中点,∴DE∥A
∵DE平面AB1D,A
∴A
(3)由
……………………12分
4、(2009南华一中12月月考)正四棱锥S-ABCD中,O为底面中心,E为SA的中点,AB=1,直线AD到平面SBC的距离等于.
(1)求斜高SM的长;
(2)求平面EBC与侧面SAD所成锐二面角的小;
解法一:(1)连OM,作OH⊥SM于H.
∵SM为斜高,∴M为BC的中点,∴BC⊥OM.
∵BC⊥SM,∴BC⊥平面SMO.
又OH⊥SM,∴OH⊥平面SBC. 2分
由题意,得.
设SM=x,
则,解之,即.…………………6分
(2)设面EBC∩SD=F,取AD中点N,连SN,设SN∩EF=Q.
∵AD∥BC,∴AD∥面BEFC.而面SAD∩面BEFC=EF,∴AD∥EF.
又AD⊥SN,AD⊥NM,AD⊥面SMN.
从而EF⊥面SMN,∴EF⊥QS,且EF⊥QM.
∴∠SQM为所求二面角的平面角,记为α.……… 7分
由平几知识,得.
∴,∴.
∴,即
所求二面角为. ……… 12分
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