广东省2009届高三数学模拟试题分类汇总――立体几何

一、选择题

1、(2009揭阳)某师傅需用合板制作一个工作台,工作台由主体和附属两部分组成,主体部分全封闭,附属部分是为了防止工件滑出台面而设置的三面护墙,其大致形状的三视图如右图所示(单位长度: cm), 则按图中尺寸,做成的工作台用去的合板的面积为(制作过程合板的损耗和合板厚度忽略不计)(  )D w

试题详情

.w.w.k.s.5.u.c.o.m

 

试题详情

A.                  B  

试题详情

C.           D.

试题详情

2、(2009广东五校)在下列关于直线、与平面、的命题中,真命题是(   )B

试题详情

(A)若,且,则                (B)若,且,则

试题详情

(C)若,且,则            (D)若,且,则

试题详情

3、(2009番禺)一个几何体的三视图如右图,其中主视图和左视图都是边长为1的正三角形,那么这个几何体的侧面积为(  )A

试题详情

   A.               B.           C.          D.

试题详情

4、(2009吴川)已知α、β是两个不同平面,m、n是两条不同直线,则下列命题不正确的是(    )D

试题详情

       A.则                        B.m∥n,m⊥α,则n⊥α

       C.n∥α,n⊥β,则α⊥β       D.m∥β,m⊥n,则n⊥β

试题详情

5、(2009北江中学)如图是一个空间几何体的主视图、左视图、俯视图,如果主视图、左视图所对应的三角形皆为边长为2的正三角形,主视图对应的四边形为正方形,那么这个几何体的体积为(  )B w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

试题详情

  A.     B.       C.      D.不确定

试题详情

6、(2009北江中学)已知是两个不同的平面,m,n是两条不同的直线,给出下列命题:

试题详情

①若;

试题详情

②若;

试题详情

③如果相交;

试题详情

④若

其中正确的命题是 (    ) D

       A.①②                               B.②③                C.③④               D.①④

试题详情

7、(2009珠海)已知某个几何体的三视图如下,根据图中标出的尺寸(单位:cm),可得这个几何体的体积是( C  )

试题详情

A.           B.       

试题详情

C.        D.

 

试题详情

8、(2009潮州)设、、是空间不同的直线或平面,对下列四种情形:

试题详情

① 、、均为直线;② *、是直线,是平面;③ 是直线,、是平面;④ 、、均为平面。

试题详情

其中使“⊥且⊥∥”为真命题的是 (  )C

     A ③ ④           B ① ③                       C ② ③                    D ① ②

试题详情

9、(2009澄海)设m,n是两条不同的直线,,,是三个不同的平面,给出下列四个命题:

试题详情

①若m⊥,n∥,则m⊥n;

试题详情

②若∥,∥,m⊥,则m⊥;

试题详情

③若m∥,n∥,则m∥n;

试题详情

④若⊥,⊥,则∥.

其中正确命题的序号是(  )A

A.①和②        B.②和③      C.③和④       D.①和④

试题详情

10、(2009韶关田家炳)设是两条不同的直线,是两个不同的平面,下列命题中,其中正确的命题是(     )

试题详情

A.        B.

试题详情

C.         D.

试题详情

二、解答题

1、(2009广雅期中)已知四棱锥的三视图如下图所示,是侧棱上的动点.

试题详情

(1) 求四棱锥的体积;

试题详情

(2) 是否不论点在何位置,都有?证明你的结论;

试题详情

(3) 若点为的中点,求二面角的大小.

 

 

 

试题详情

 

 

 

 

 

 

 

 

试题详情

2、(2009广雅期中)如图,已知平面,平面,△为等边三角形,

试题详情

,为的中点.

试题详情

(1) 求证:平面;

试题详情

(2) 求证:平面平面;

试题详情

(3) 求直线和平面所成角的正弦值.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

试题详情

3、(09广东四校理期末)如图所示,在矩形ABCD中,AD=2AB=2,点E是AD的中点,将△DEC沿CE折起到△D′EC的位置,使二面角D′―EC―B是直二面角.

    (1)证明:BE⊥C D′;

    (2)求二面角D′―BC―E的正切值.

                                      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4(09广东四校文期末)如图:直三棱柱ABC-A1B1C1中,  AC=BC=AA1=2,∠ACB=90°.E为BB1的中点,D点在AB上且DE=.

(Ⅰ)求证:CD⊥平面A1ABB1;

试题详情

(Ⅱ)求三棱锥A1-CDE的体积.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

试题详情

5、(09北江中学文期末)如图,在底面是矩形的四棱锥中,面,、为别为、

试题详情

的中点,且, ,

试题详情

(Ⅰ)求四棱锥的体积;

试题详情

(Ⅱ)求证:直线∥平面

  

 

 

 

 

试题详情

 

 

 

 

 

 

 

试题详情

6、(2009广东东莞)在直三棱柱中,,,且异面直线与所成的角等于,设.

试题详情

(1)求的值;

试题详情

(2)求平面与平面所成的锐二面角的大小.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

试题详情

7、(2009广州海珠)如图6,在直角梯形ABCP中,AP//BC,APAB,AB=BC=,D是AP的中点,E,F,G分别为PC、PD、CB的中点,将沿CD折起,使得平面ABCD,如图7.

(Ⅰ)求证:AP//平面EFG;

试题详情

 (Ⅱ) 求二面角的大小;

试题详情

(Ⅲ)求三棱椎的体积.

 

 

 

 

试题详情

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

试题详情

8、(2009广州(一))如图,四棱锥中,平面,四边形是矩形,、分别是、的中点.若,.

试题详情

(Ⅰ)求证:平面;

试题详情

(Ⅱ) 求点到平面的距离;

试题详情

(Ⅲ)求直线平面所成角的正弦值.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

试题详情

9、(2009广东揭阳)如图,已知是底面为正方形的长方体,,,点是上的动点.

试题详情

(1)试判断不论点在上的任何位置,是否都有平面

试题详情

垂直于平面?并证明你的结论;

试题详情

(2)当为的中点时,求异面直线与所成角的余弦值;

试题详情

(3)求与平面所成角的正切值的最大值.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

试题详情

10、(2009广东潮州期末)如图,在四棱锥中,底面为直角梯形,,垂直于底面,分别为的中点。                                       

试题详情

(1)求证:;(2)求与平面所成的角;(3)求截面的面积。

试题详情



 

 

 

 

 

 

 

 

 

试题详情

11、(2009珠海期末)已知平面,,与交于点,,,

试题详情

(1)取中点,求证:平面。

试题详情

(2)求二面角的余弦值。

 

 

 

 

 

试题详情

12、(2009中山期末)如图,四面体ABCD中,O、E分别是BD、BC的中点,

试题详情

试题详情

       (I)求证:平面BCD;

       (II)求异面直线AB与CD所成角的余弦;

       (III)求点E到平面ACD的距离.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

答案:

试题详情

1、解:(1) 由三视图可知,四棱锥的底面是边长为1的正方形,

试题详情

侧棱底面,且.                             …………2分

试题详情

∴,

试题详情

即四棱锥的体积为.                                …………4分

试题详情

(2) 不论点在何位置,都有.                              …………5分

试题详情

证明如下:连结,∵是正方形,∴.           …………6分

试题详情

∵底面,且平面,∴.        …………7分

试题详情

又∵,∴平面.                         …………8分

试题详情

∵不论点在何位置,都有平面. 

试题详情

∴不论点在何位置,都有.                           …………9分

试题详情

(3) 解法1:在平面内过点作于,连结.

试题详情

∵,,,

试题详情

∴Rt△≌Rt△,

试题详情

从而△≌△,∴.

试题详情

∴为二面角的平面角.                              …………12分

试题详情

在Rt△中,,

试题详情

又,在△中,由余弦定理得

试题详情

,              …………13分

试题详情

∴,即二面角的大小为.           …………14分

试题详情

解法2:如图,以点为原点,所在的直线分别为轴建立空间直角

试题详情

坐标系. 则,从而

试题详情

,,,. …………10分

试题详情

设平面和平面的法向量分别为

试题详情

,,

试题详情

由,取.      …………11分

试题详情

由,取.  …………12分

试题详情

设二面角的平面角为,则,         …………13分

试题详情

  ∴,即二面角的大小为.        …………14分

试题详情

2、方法一:

试题详情

(1) 证法一:取的中点,连.

试题详情

∵为的中点,∴且. …………1分

试题详情

∵平面,平面,

试题详情

∴,∴.                    …………2分

试题详情

又,∴.                  …………3分

试题详情

∴四边形为平行四边形,则.    …………4分

试题详情

    ∵平面,平面,

试题详情

∴平面.                          …………5分

试题详情

证法二:取的中点,连.

试题详情

∵为的中点,∴.                     …………1分

试题详情

∵平面,平面,∴.             …………2分

试题详情

又,

试题详情

∴四边形为平行四边形,则.                …………3分

试题详情

∵平面,平面,

试题详情

∴平面,平面.

试题详情

又,∴平面平面.             …………4分

试题详情

    ∵平面,

试题详情

∴平面.                      …………5分

试题详情

(2) 证:∵为等边三角形,为的中点,∴.      …………6分

试题详情

∵平面,平面,∴.           …………7分

试题详情

又,故平面.                   …………8分

试题详情

∵,∴平面.                       …………9分

试题详情

∵平面,

试题详情

∴平面平面.                 …………10分(3)

试题详情

解:在平面内,过作于,连.

试题详情

  ∵平面平面, ∴平面.

试题详情

∴为和平面所成的角.                  …………12分

试题详情

设,则,

试题详情

,

试题详情

R t△中,.

试题详情

∴直线和平面所成角的正弦值为.                                                           …………14分

方法二:

试题详情

设,建立如图所示的坐标系,则

试题详情

.…………2分

试题详情

∵为的中点,∴.                  …………3分

试题详情

 (1) 证:,        …………4分

试题详情

∵,平面,∴平面.  …………5分

试题详情

 (2) 证:∵,         …………6分

试题详情

∴,∴.      …………8分

试题详情

∴平面,又平面,

试题详情

∴平面平面.                    …………10分

试题详情

 (3) 解:设平面的法向量为,由可得:

试题详情

     ,取.       …………12分

试题详情

     又,设和平面所成的角为,则

试题详情

    .

试题详情

∴直线和平面所成角的正弦值为.             …………14分

试题详情

3、解:(1)∵AD=2AB=2,E是AD的中点,

       ∴△BAE,△CDE是等腰直角三角形,

易知, ∠BEC=90°,即BE⊥EC.

       又∵平面D′EC⊥平面BEC,面D′EC∩面BEC=EC,

       ∴BE⊥面D′EC,又C D′Ì 面D′EC ,  ∴BE⊥CD′;

   (2)法一:设M是线段EC的中点,过M作MF⊥BC

试题详情

       垂足为F,连接D′M,D′F,则D′M⊥EC.

       ∵平面D′EC⊥平面BEC,

       ∴D′M⊥平面EBC,

       ∴MF是D′F在平面BEC上的射影,由三垂线定理得:

         D′F⊥BC

       ∴∠D′FM是二面D′―BC―E的平面角.

试题详情

       在Rt△D′MF中,D′M=EC=,MF=AB=

试题详情

       ∴

试题详情

       即二面角D′―BC―E的正切值为.

       法二:如图,以EB,EC为x轴、y轴,过E垂直于平面BEC的射线为z轴,建立空间直角坐标系.

试题详情

       则B(,0,0),C(0,,0),D′(0,,)

试题详情

       设平面BEC的法向量为;平面D′BC的法向量为

试题详情

      

试题详情

        Þ tan= ∴二面角D′―BC―E的正切值为.

试题详情

4、解:(1)在Rt△DBE中,BE=1,DE=,∴BD=== AB,∴  则D为AB中点,  而AC=BC, ∴CD⊥AB                                                             

 又∵三棱柱ABC-A1B1C1为直三棱柱, ∴CD⊥AA1

 又 AA1∩AB=A 且 AA1、AB Ì 平面A1ABB1

 故 CD⊥平面A1ABB1                                                                                  6分

(2)解:∵A1ABB1为矩形,∴△A1AD,△DBE,△EB1A1都是直角三角形,

试题详情

∴  

       =2×2-××2-××1-×2×1=

∴   VA1-CDE =VC-A1DE = ×SA1DE ×CD= ××=1

∴   三棱锥A1-CDE的体积为1.                                                                 14分

试题详情

5、解:(1)取AD的中点O,连接EO,则EO是PAD的中位线,得EO∥PA,故EOABCD,

试题详情

EO是四棱锥的高,  6分

试题详情

(2)取PC的中点G,连EG,FG, 由中位线得EG∥CD,EG=CD=AF,  四边形AFGE是平行四边形, ∥  6分

试题详情

6、解法一:(1),

试题详情

就是异面直线与所成的角,

试题详情

即,……(2分)

试题详情

连接,又,则

试题详情

为等边三角形,……………………………4分

试题详情

由,,

试题详情

;………6分

试题详情

(2)取的中点,连接,过作于,连接,

试题详情

,平面

试题详情

                             ………………8分

试题详情

又,所以平面,即,

试题详情

所以就是平面与平面所成的锐二面角的平面角。…………10分

试题详情

在中,,,,

试题详情

,…………………………13分

试题详情

因此平面与平面所成的锐二面角的大小为。…………14分

试题详情

说明:取的中点,连接,…………同样给分(也给10分)

试题详情

解法二:(1)建立如图坐标系,于是,,,()

试题详情

,, …………3分

试题详情

由于异面直线与所成的角,

试题详情

所以与的夹角为

试题详情

即

试题详情

………6分

                                                          

试题详情

(2)设向量且平面

试题详情

于是且,即且,             

试题详情

又,,所以,不妨设……8分

试题详情

同理得,使平面,(10分)

试题详情

设与的夹角为,所以依,

试题详情

,………………12分

试题详情

平面,平面,

试题详情

因此平面与平面所成的锐二面角的大小为。…………14分

试题详情

说明:或者取的中点,连接,于是显然平面

试题详情

7、解:(Ⅰ) 证明:方法一)连AC,BD交于O点,连GO,FO,EO.

试题详情

∵E,F分别为PC,PD的中点,,同理,

试题详情

四边形EFOG是平行四边形,平面EFOG. ……3分

试题详情

又在三角形PAC中,E,O分别为PC,AC的中点,PA//EO……4分

试题详情

平面EFOG,PA平面EFOG, ……5分

试题详情

PA//平面EFOG,即PA//平面EFG. ……6分

方法二) 连AC,BD交于O点,连GO,FO,EO.

试题详情

∵E,F分别为PC,PD的中点,,同理

试题详情

又,

试题详情

平面EFG//平面PAB, ……4分

试题详情

又PA平面PAB,平面EFG. ……6分

试题详情

方法三)如图以D为原点,以

试题详情

为方向向量建立空间直角坐标系.

则有关点及向量的坐标为:

试题详情

试题详情

……2分

试题详情

设平面EFG的法向量为

试题详情

取.……4分

试题详情

∵,……5分

试题详情

又平面EFG. AP//平面EFG. ……6分

试题详情

(Ⅱ)由已知底面ABCD是正方形,又∵面ABCD

试题详情

又

试题详情

平面PCD,向量是平面PCD的一个法向量,=……8分

试题详情

又由(Ⅰ)方法三)知平面EFG的法向量为……9分

试题详情

……10分

试题详情

结合图知二面角的平面角为……11分

试题详情

(Ⅲ) ……13分

试题详情

试题详情

8、解法一:  (I)取PC的中点G,连结EG,FG,又由F为PD中点,

试题详情

则  F G .                   …2分

=

=

试题详情

    ∴四边形AEGF是平行四边形.

试题详情

   平面PCE,EG…………5分

试题详情

   (II)

试题详情

             

试题详情

             

                                                                                                  …………3分

试题详情

             

试题详情

              .                            …………5分

试题详情

   (III)由(II)知

试题详情

             

试题详情

直线FC与平面PCE所成角的正弦值为.            …………4分

试题详情

解法二:如图建立空间直角坐标系

试题详情

A(0,0,0),P(0,0,3),D(0,3,0),E(,0,0),F(0,,),

试题详情

       C(,3,0)            ………2分

试题详情

   (I)取PC的中点G,连结EG,        则G

试题详情

试题详情

试题详情

              …………5分

试题详情

   (II)设平面PCE的法向量为

试题详情

             

                                                 ………3分

试题详情

             

试题详情

                                 …………5分

试题详情

   (III)

试题详情

         ………2分

试题详情

              直线FC与平面PCE所成角的正弦值为.           …………4分

试题详情

9、解:(1)不论点在上的任何位置,都有平面垂直于平面.---1分

试题详情

证明如下:由题意知,,

试题详情

又    平面

试题详情

又平面   平面平面.------------------4分

试题详情

(2)解法一:过点P作,垂足为,连结(如图),则,

试题详情

是异面直线与所成的角.----------------------6分

试题详情

在中 ∵   ∴

试题详情

∴,   ,      

试题详情

 .

试题详情

又.

试题详情

在中,

试题详情

.----------8分

试题详情

异面异面直线与所成角的余弦值为.----------------9分

试题详情

解法二:以为原点,所在的直线为x轴建立空间直角坐标系如图示,则,,,,,

试题详情

-----6分

试题详情

∴.

试题详情

∴异面异面直线与所成角的余弦值为.-----9分

试题详情

(3)由(1)知,平面,

试题详情

是与平面所成的角,---------------------------10分

试题详情

且.------------------------------------11分

试题详情

当最小时,最大,这时,由--13分

试题详情

得,即与平面所成角的正切值的最大值.---14分

试题详情

10、(1)证明:因为是的中点,, 所以。  

                                          

试题详情

由底面,得,

试题详情

又,即,

试题详情

 平面,所以 ,

试题详情

 平面,

试题详情

。                           ………… 4分

试题详情

(2)连结,

试题详情

因为平面,即平面,

试题详情

所以是与平面所成的角,

试题详情

在中,,

试题详情

在中,,故,

试题详情

在中, ,

试题详情

又,

试题详情

故与平面所成的角是。        …… 10分

试题详情

(3)由分别为的中点,得,且,

试题详情

又,故,

试题详情

由(1)得平面,又平面,故,

试题详情

四边形是直角梯形,

试题详情

在中,,,

试题详情

 截面的面积。  …… 14分

试题详情

11、解法1:(1)联结,

试题详情

∵,,AC=AC

试题详情

∴,………………………………….2分

试题详情

∴为中点,……………………………………..3分

试题详情

∵为中点,

试题详情

∴,………………………………………….4分

试题详情

∴平面…………………………………….5分

试题详情

(2)联结,

试题详情

∵,

试题详情

∴在等边三角形中,中线,…………6分

试题详情

又底面,    ∴,

试题详情

∴,………………………………….7分

试题详情

 ∴平面平面。…………………….8分

试题详情

过作于,则平面,

试题详情

取中点,联结、,则等腰三角形中,,

试题详情

∵,∴平面,∴,

试题详情

∴是二面角的平面角……………….10分

试题详情

等腰直角三角形中,,等边三角形中,,

试题详情

∴Rt中,,∴,…………12分

试题详情

∴.

试题详情

∴二面角的余弦值为。……………….14分

  解法2:

试题详情

以分别为轴,为原点,建立如图所示空间直角坐标系,

试题详情

∵

试题详情

∴,…………………………………2分

试题详情

∴是等边三角形,且是中点,

试题详情

则、、、、、…………………………………………4分

试题详情

(1)…………………5分

试题详情

∴,

试题详情

∴,∴平面………………….………7分

试题详情

(2)设平面的法向量分别为,.………9分

试题详情

则的夹角的补角就是二面角的平面角;……………….………10分

试题详情

∵,,,

试题详情

由及得,,….………12分

试题详情

,

试题详情

∴二面角的余弦值为。….……………………………………………14分

试题详情

12、解:方法一:

       (I)证明:连结OC

试题详情

       ………1分

试题详情

      

试题详情

       在中,由已知可得

试题详情

       而   

试题详情

       即……………3分

试题详情

        又

试题详情

      平面……………5分

试题详情

       (II)解:取AC的中点M,连结OM、ME、OE,由E为BC的中点知

试题详情

       直线OE与EM所成的锐角就是异面直线AB与CD所成的角。……………6分

试题详情

        在中,

试题详情

       ……………7分

试题详情

       是直角斜边AC上的中线,

试题详情

     ……………8分

试题详情

试题详情

       异面直线AB与CD所成角大小的余弦为;……………9分

试题详情

       (III)解:设点E到平面ACD的距离为

试题详情

              ……………11分

试题详情

在中,

试题详情

         ……………12分

试题详情

而……………13分

试题详情

          点E到平面ACD的距离为………14分

       方法二:

       (II)解:以O为原点,如图建立空间直角坐标系,

试题详情

       (I)同方法一.……………5分

则………………6分

试题详情

       …………7分

试题详情

………9分

      

试题详情

异面直线AB与CD所成角大小的余弦为;……………10分

试题详情

       (III)解:设平面ACD的法向量为则      

试题详情

……………11分      

试题详情

       令得是平面ACD的一个法向量.……………12分

试题详情

       又 点E到平面ACD的距离

试题详情

……………14分

 

试题详情

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网