一、选择题

1(汉沽一中2008~2009届月考理 3).如右图所示,一个空间几何体的主视图和左视图都是边长为的正方形,俯视图是一个直径为的圆,那么这个几何体的全面积为(A)

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学科网(Zxxk.Com)A.            B.

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C.                       D.

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2(汉沽一中2008~2009届月考文5). 一条直线若同时平行于两个相交平面,则这条直线与这两个平面交线的位置关系是(  C  ) w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

A.异面           B. 相交             C. 平行             D. 不确定

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3(和平区2008年高考数学(理)三模6). 如果直线与平面满足:,那么必有(B   )

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A.        B.

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C.        D.

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4(汉沽一中2008~2008学年月考理6).三棱锥D―ABC的三个侧面分别与底面全等,且AB=AC=,BC=2,则二面角A―BC―D的大小为D

   A.  300        B. 450         C.600         D.900

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二、填空题

1(汉沽一中2008~2009届月考理11).在直角三角形中,两直角边分别为,设为斜边上的高,则,由此类比:三棱锥的三个侧棱两两垂直,且长分别为,设棱锥底面上的高为,则                  .     

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2(汉沽一中2008~2008学年月考理11).一个正四棱锥的底面边长为2,侧棱长为,五个顶点都在同一个球面上,则此球的表面积为          .    9π  

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3(和平区2008年高考数学(理)三模12). 在120°的二面角内放一个半径为6的球,与两个半平面各有且仅有一个公共点,则这两点间的球面距离是        。2

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三、解答是

1(2009年滨海新区五所重点学校联考文19).( 本小题满分12分) 如图,在棱长为的正方体中,

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分别为的中点。

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(Ⅰ)求证://平面

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(Ⅱ)求证:

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(Ⅲ)求三棱锥的体积

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19.(本小题满分12分)

解:

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(Ⅰ)连结BD1,在△DD1B中,E、F分别为D1D,

DB的中点,则EF//D1B。    ………………2分                                         

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………………4分

    (Ⅱ)∵B1C⊥AB,B1C⊥BC1,………………5分

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AB平面ABC1D1,BC1平面ABC1D1

AB∩BC1=B,

∴B1C⊥平面ABC1D1。 ………………7分

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又∵BD1平面ABC1D1

∴B1C⊥BD1,         ………………8分

而EF//BD1,∴EF⊥B1C。………………9分

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(Ⅲ)三棱锥的体积………………12分

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2(汉沽一中2008~2009届月考文18).(本小题满分14分)如图,已知棱柱的底面是菱形,且为棱的中点,为线段的中点,

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(1)求证:

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(2)求证:

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(3)求面与面所成二面角的大小.

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(1)证明:连结交于点,再连结………………………………………………1分

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, 又

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四边形是平行四边形,…………… 3分

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   ……………………………… 4分

 

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(2)证明:底面是菱形,   ………… 5分

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   又

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       ………………………………………………6分

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           ………………………………8分

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(3)延长交于点                ………………………………9分

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的中点且是菱形

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      ………………………………10分

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由三垂线定理可知    

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为所求角        ……………………………………………12分

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在菱形中,       

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           …………………………………………………14分

3(汉沽一中2008~2009届月考理17).(本小题满分14分)

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学科网(Zxxk.Com)如图所示的几何体中,平面,

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的中点.

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(Ⅰ)求证:;

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(Ⅱ)求二面角的余弦值.

 

 

 

 

 

 

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学科网(Zxxk.Com)解法一: 分别以直线轴、轴、轴,建立如图所示的空间直角坐标系,设,则

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所以.        ………………………… 4分

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(Ⅰ)证: …… 5分

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     …… 6分

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,即.……………………… 7分

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(Ⅱ)解:设平面的法向量为,

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,

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得平面的一非零法向量为  ………………………… 10分

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又平面BDA的法向量为      …………………………………… 11分

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∴二面角的余弦值为.         …………………………… 14分

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学科网(Zxxk.Com)解法二:

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(Ⅰ)证明:取的中点,连接,则,

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四点共面, ………………………… 2分

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平面,  

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.            ………………………… 3分

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             ………………………… 4分

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平面     ………………………… 6分

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;             ……………………… 7分

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(Ⅱ)取的中点,连,则

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平面

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,连,则

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是二面角的平面角.          ……………………… 9分

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, 的交点为,记,,则有

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.

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.

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,                            …………………… 12分

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中,

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即二面角的余弦值为.                  …………………… 14分

4(汉沽一中2008~2008学年月考理17).(本小题满分14分)

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如图,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.

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   (I) 求证:AB平面PCB;

   (II) 求异面直线AP与BC所成角的大小;

(III)求二面角C-PA-B的大小.

 

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解法一:(I) ∵PC平面ABC,平面ABC,

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∴PCAB.…………………………2分

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∵CD平面PAB,平面PAB,

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∴CDAB.…………………………4分

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∴AB平面PCB.  …………………………5分

(II) 过点A作AF//BC,且AF=BC,连结PF,CF.

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为异面直线PA与BC所成的角.………6分

由(Ⅰ)可得AB⊥BC,

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∴CFAF.

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由三垂线定理,得PFAF.

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则AF=CF=,PF=

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中,  tan∠PAF==

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∴异面直线PA与BC所成的角为.…………………………………9分

(III)取AP的中点E,连结CE、DE.

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∵PC=AC=2,∴CE PA,CE=

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∵CD平面PAB,

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由三垂线定理的逆定理,得  DE PA.

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为二面角C-PA-B的平面角.…………………………………11分

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由(I) AB平面PCB,又∵AB=BC,可求得BC=

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  在中,PB=

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    在中, sin∠CED=

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∴二面角C-PA-B的大小为arcsin.……14分

解法二:(I)同解法一.

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(II) 由(I) AB平面PCB,∵PC=AC=2,

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又∵AB=BC,可求得BC=

以B为原点,如图建立坐标系.

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则A(0,,0),B(0,0,0),

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C(,0,0),P(,0,2).

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…………………7分

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    则+0+0=2.

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    ==

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   ∴异面直线AP与BC所成的角为.………………………10分

(III)设平面PAB的法向量为m= (x,y,z).

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   即

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解得   令= -1,  得 m= (,0,-1).

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 设平面PAC的法向量为n=().

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 则   即

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解得   令=1,  得 n= (1,1,0).……………………………12分

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    =

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    ∴二面角C-PA-B的大小为arccos.………………………………14分

5(和平区2008年高考数学(理)三模19). (本小题满分12分)

如图,直二面角D―AB―E中,四边形ABCD是边长为2的正方形,AE=EB,F为CE上的点,且BF⊥平面ACE。

(1)求证:AE⊥平面BCE;

(2)求二面角B―AC―E的大小;

(3)求点D到平面ACE的距离。

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解:(1)如图,∵ BF⊥平面ACE   ∴ BF⊥AE(1分)

又∵ 二面角D―AB―E为直二面角,且CB⊥AB

∴ CB⊥平面ABE   ∴ CB⊥AE  

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    ∴ AE⊥平面BCE(3分)

(2)连BD交AC于G,连FG

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∵ 正方形ABCD边长为2    ∴ BG⊥AC,

∵ BF⊥平面ACE    由三垂线定理逆定理得FG⊥AC

∴ ∠BGF是二面角B―AC―E的平面角(5分)

由(1)AE⊥平面BCE   ∴ AE⊥EB

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又∵ AE=EB    ∴ 在等腰直角三角形AEB中,

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又∵ Rt△BCE中,

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(7分)

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∴ 在Rt△BFG中,

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∴ 二面角B―AC―E等于(8分)

(3)过E作EO⊥AB于O,OE=1

∵ 二面角D―AB―E为直二面角

∴ EO⊥平面ABCD(9分)

设D到平面ACE的距离为h

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     ∴

∵ AE⊥平面BCE    ∴ AE⊥EC

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∴ 点D到平面ACE的距离为(12分)

 

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