湖南省2009屆高三數(shù)學(xué)月考模擬分類匯編――立體幾何

珠海市第四中學(xué) 邱金龍

一、選擇題

1、(2009長郡中學(xué)第六次月考)如圖,在三棱錐中,⊥底面,∠=,

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, 若,∠=,

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則當(dāng)的面積最大時(shí),的值為(    )

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A. 2         B            C.           D.

D

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2、(2009長沙一中期末)下列命題中,m,n表示兩條不同的直線,、、表示三個(gè)不同的平面.

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①若②若,w.w.w.k.s.5 u.c.o.m則;③若,則;④若.正確的命題是( C   )

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       A.①③                B.②③                C.①④                D.②④

C

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3、(2009長沙一中期末)如圖S為正三角形ABC所在平面外一點(diǎn),且SASBSCAB,EF分別為SC、AB中點(diǎn),則異面直線EFSA所成角為(C)

     A.90º                     B.60º       C.45º w.w.w.k.s.5 u.c.o.m        D.30º

C

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3、(2009常德期末)設(shè)、是兩個(gè)不同的平面,a、b是兩條不同的直線,給出下列4個(gè)命題:

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①若a∥,b∥,則a∥b;    

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②若a∥,b∥,a∥b,則

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③若a⊥,b⊥,a⊥b,則

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④若a、b在平面內(nèi)的射影互相垂直,則a⊥b.  

 其中正確命題是

A. ③            B. ④               C. ①③              D. ②④

A

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4、(2009湖南師大附中第五次月考)如圖,三棱柱ABC-A1B1C1的側(cè)面A1ABB1⊥BC,且A1C與底面成 45°角,AB=BC=2,則該棱柱體積的最小值為                        (C)

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A.        B.         C.4       。模 3

C

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5、(2009湘潭市一中12月考)正四棱錐的側(cè)棱長為,側(cè)棱與底面所成的角為,則該棱錐的體積為(    )

A、3                  B、6                C、9                    D、18

B

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6、(2009雅禮中學(xué)第四次月考)已知是兩個(gè)不重合的平面,m,n是兩條不重合的直線,下列命題中不正確的是

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A.          B.

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C.         D. w.w.w.k.s.5 u.c.o.m

B

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二、填空題

1、(2009湖南師大附中第四次月考)在Rt△ABC中,兩直角邊分別為a、b,設(shè)h為斜邊上的高,則,由此類比:三棱錐S- ABC中的三條側(cè)棱SA、SB、SC兩兩垂直,且長度分別為a、b、c,設(shè)棱錐底面上 的高為h,則               。

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2、(2009張家界市11月考)如圖, 設(shè)A、B、C、D為球O上四點(diǎn),若AB、AC、AD兩兩互相垂直,且,則AD兩點(diǎn)間的球面距離            .

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3、(2009雅禮中學(xué)第四次月考)已知體積為的正三棱錐的外接球的球心為O,滿足,則三棱錐外接球的體積為____

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4、(2009衡陽八中第四次月考)正方體ABCD―A1B1C1D1的棱長為1,E為A1B1的中點(diǎn),則下列五個(gè)命題:

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①點(diǎn)E到平面ABC1D1的距離為

②直線BC與平面ABC1D1所成的角等于45°;

③空間四邊形ABCD1在正方體六個(gè)面內(nèi)形成六個(gè)射影,

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其面積的最小值是

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④AE與DC1所成的角為;

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⑤二面角A-BD1-C的大小為

其中真命題是              .(寫出所有真命題的序號(hào))

②③④

 

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三、解答題

1、(2009長郡中學(xué)第六次月考)如圖,在三棱柱中,側(cè)面,已知.  

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(1)求證:

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(2)試在棱(不包含端點(diǎn)、)上確定一點(diǎn)的位置,使得;

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(3) 在(2)的條件下,求二面角的平面角的正切值.

 

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證明:(1)因?yàn)?sub>側(cè)面,故

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 在中,

由余弦定理有

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  故有 

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  而     且平面

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  .     ………………………………4分

 

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(2)由

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從而  且

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不妨設(shè)  ,則,則

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  則

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中有   從而(舍負(fù))

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的中點(diǎn)時(shí),.                           ………………………8分

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 法二:以為原點(diǎn)軸,設(shè),

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 由得    即

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化簡整理得       或

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當(dāng)時(shí)重合不滿足題意

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當(dāng)時(shí)的中點(diǎn), 故的中點(diǎn)使.   ……………………8分

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(3)取的中點(diǎn)的中點(diǎn),的中點(diǎn)的中點(diǎn)

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 連,連,連

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 連,且為矩形,

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   故為所求二面角的平面角.

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中,

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                                                    …………………………12分

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法二:由已知, 所以二面角的平面角的大小為向量的夾角

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因?yàn)?sub>  

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.           ……………………………12分

 

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2、(2009長沙一中期末)圖1,在矩形中,的中點(diǎn),以為折痕將向上折起,使,且平面平面

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(Ⅰ)求證:;

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(Ⅱ)求直線與平面所成角的正弦值.

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解(Ⅰ)在中,,

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中,,

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,

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.……(2分)

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∵平面平面,且交線為,

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平面.……(4分)

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平面,

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.……(5分)

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(Ⅱ)設(shè)相交于點(diǎn),由(Ⅰ)知,

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平面,

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平面,

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∴平面平面,且交線為,

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如圖2,作,垂足為,則平面,

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連結(jié),則是直線與平面所成的角.……(8分)

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由平面幾何的知識(shí)可知,∴.……(9分)

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中,,……(10分)

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中,,可求得.……(11分)

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.……(12分)

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∴直線與平面所成的角的正弦值為

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3、(2009湖南師大附中第五次月考)三棱錐被平行于底面ABC的平面所截得的幾何體如圖所示,截面為A1 B1 C1,平面A1 A1⊥平面ABC,,AB=AC=2,A1 C1=1,,D是BC的中點(diǎn).

    (I)證明:平面A1AD上平面BC C1 B1

    (II)求二面角A-B B1-C的大。

解:(I)∵A1 A⊥平面ABC,BCC平面ABC,

      ∴A1 A⊥BC.

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      ∵,AB=AC=2

      ∴∠BAC=60°,∴△ABC為正三角形,即AD⊥BC.…………………(3分)

      又A1 A∩AD=A,∴BC⊥平面A1AD,

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      ∵,∴平面A1 AD⊥平面BCC1B1.………………… (6分)

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    (Ⅱ)如圖,建立空間直角坐標(biāo)系,

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    則A(0,0,0),B(2,0,0),C(1,,0),

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A1(0,0,  ),B1(1,0,),

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      ∴,

     顯然,平面ABB1A1的法向量為m=(0,1,0),

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     設(shè)平面BCC1B1的法向量為n=(m,n,1),則

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   ∴,

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     ,…………………………………………………………………(10分)

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     即二面角A-BB1-C為arccos…………………………………………(12分)

 

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4、(2009湘潭市一中12月考)正方體ABCD―A1B1C1D1中,M、N、P分別為棱AB、BC、DD1的中點(diǎn).

(1)求證:PB⊥平面MNB1

(2)設(shè)二面角M―B1N―B為α,求cosα的值.

解:(1)如圖,以D為原點(diǎn),DA、DC、DD1分別為x軸、y軸、

z軸建立空間直角坐標(biāo)系,取正方體棱長為2,則

P(0,0,1)、M(2,1,0)、B(2,2,0)、B1(2,2,2).

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? =(2,2,-1)?(0,1,2)=0,

MB1PB,同理,知NB1PB.

MB1NB1=B1,∴PB⊥平面MNB1. ……………… 7分

(2)∵PB⊥平面MNB1,BA⊥平面B1BN,

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=(2,2,-1)與=(0,2,0)所夾的角即為α,

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cosα==.……………… 13分

 

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5、(2009雅禮中學(xué)第四次月考)如圖,在四棱錐中,底面為正方形,且平面

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分別是的中點(diǎn).

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(1)證明:平面;

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(2)求二面角的大。

解:(1)以D為坐標(biāo)原點(diǎn),DA所在的直線為x軸、 

DC所在的直線為y軸、DP所在的直線為x軸,

建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系D-xyz

則A(1,0,0),B(1,1,0),C(0,1,0), 

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P(0,0,1),∴.          ………………………………2分

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,,所以

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所以,又,故平面.  …………6分

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(2)設(shè)平面FCE的法向量為,

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,∴.……9分

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又平面的一個(gè)法向量為,    ……………………………………10分

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所以

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∵二面角是銳二面角,即二面角的大小是一個(gè)銳角,

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∴二面角的大小與是互補(bǔ)的.

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故二面角的大小為.…………………………………………12分

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6、(2009張家界市11月考)三棱錐P―ABC,截面A1B1C1//底面ABC,∠BAC=90°,PA⊥底面ABC,A1A=

      ycy

         (2)求二面角A―CC1―B的大小。

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      解:(1),A到BC距離

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      令d=AD′,BD′=又BD=與D重合

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                                              6

         (2)建系:A(0,0,0),AB為x軸,AC為y軸,AP為z軸,

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      則B(,0,0),C(0,2,0),A1(0,0,),C(0,1,

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      平面ACC1的法向量(1,0,0)在平面BCC1內(nèi),

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      設(shè)法向量為

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      二面角A―CC1―B的大小為                                12

       

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

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      同步練習(xí)冊(cè)答案