云南省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昆明市期末)三棱錐SABC中,SA⊥底面ABCSA=4,AB=3,DAB的中點(diǎn)∠ABC=90°,則點(diǎn)D到面SBC的距離等于                                                                                    (    )

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       A.                                                    B

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       C.                                                     D.

C

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2、(2009昆明一中第三次模擬)如圖,正四棱柱中,,則異面直線所成角的余弦值為(   )

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  A.                        B.                

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C.                        D.

D

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3、(2009牟定一中期中)設(shè)、是兩條不同的直線,、是兩個(gè)不同的平面.下列四個(gè)命題中,正確的是    (      )

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A.,,則      B.,則

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C.,,則      D.,,則

D

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4、(2009南華一中12月月考)空間四條直線a,b,c,d,滿足a⊥b,b⊥c,c⊥d,d⊥a,則必有  (    )

A.a(chǎn)⊥c     B.b⊥d        C.b∥d 或a∥c     D.b∥d 且a∥c

C

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5、(2009玉溪市民族中學(xué)第四次月考)若球O的半徑為1,點(diǎn)A、B、C在球面上,它們?nèi)我鈨牲c(diǎn)的球面距離都等于則過(guò)A、B、C的小圓面積與球表面積之比為    -------(    )   A.          B.                 C.               D.

C

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二、解答題

1、(2009昆明市期末)如圖,在正三棱柱ABCA1B1C1中,BB1=2,BC=2,D為B1C1的中點(diǎn)。

   (Ⅰ)證明:B1C⊥面A1BD;

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   (Ⅱ)求二面角BACB1的大小。

方法一:

   (Ⅰ)證明:在Rt△BB1D和Rt△B1C1C中,

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       由

              △BB1D∽△B1C1C,∠B1DB=∠B1CC1。

       又 ∠CB1D+∠B1CC1=90°

       故 ∠CB1D+∠B1DB=90°

       故 B1C⊥BD.?????????????????????3分

       又 正三棱柱ABCA1B1C1,D為B1C1的中點(diǎn)。

       由 A1D⊥平面B1C,

       得 A1DB1C

       又A1DB1D=D

       所以 B1C⊥面A1BD。???????????????????????????????????????????????????6分

   (Ⅱ)解:設(shè)E為AC的中點(diǎn),連接BE、B1E。

    在正三棱柱ABCA1B1C1中,B1C=B1A,∴B1EAC,BEAC

       即 ∠BEB1為二面角B―AC―B1的平面角?????????????????????????????????9分

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       又

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       故

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       所以  二面角的大小為??????????????????????????????????????12分

       方法二:

   (Ⅰ)證明:設(shè)BC的中點(diǎn)為O,如圖建立空間直角坐標(biāo)系Oxyz

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依題意有

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       故 

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       又 

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       所以

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       故         又  BDBA1=B

       所以 B1C⊥面A1BD

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   (Ⅱ)依題意有

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       設(shè)⊥平面ACB1,⊥平面ABC。

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       求得

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       故

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       所以  二面角的大小為??????????????????????????????????????12分

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2、(2009昆明一中第三次模擬)如圖1,在直角梯形中,,,的中點(diǎn),分別為的中點(diǎn),將沿折起,使點(diǎn)在平面上的射影為點(diǎn),如圖2.

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(Ⅰ)求證:平面

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(Ⅱ)求二面角的余弦值

 

 

 

 

 

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解:由題意, 折起后平面,四邊形是邊長(zhǎng)為2的正方形,

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(Ⅰ)分別是的中點(diǎn),.

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平面平面   平面

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(Ⅱ)建立空間直角坐標(biāo)系,如圖,

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,

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設(shè)平面的法向量為

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, 得

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設(shè)平面的法向量為

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   得,

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.

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所以,二面角的余弦值為.

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3、(2009牟定一中期中)如圖,正三棱柱ABCA1B1C1中,DBC的中點(diǎn),AA1=AB=a

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(I)求證:ADB1D;

  (II)求證:A1C//平面AB1D;

  (III)求點(diǎn)A1 到平面AB1D的距離

 

解(1)證明:∵ABC―A1B1C1是正三棱柱,

∴BB1⊥平面ABC,

∴BB1⊥AD,

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在正△ABC中,∵D是BC的中點(diǎn),

∴AD⊥BD,………………2分

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AD⊥B1D………………4分

(2)解:連接DE.

∵AA1=AB  ∴四邊形A1ABB1是正方形,

∴E是A1B的中點(diǎn),

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又D是BC的中點(diǎn),∴DE∥A1C. ………………………… 6分

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∵DE平面AB1D,A1C平面AB1D,

∴A1C∥平面AB1D. ……………………8分 

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(3)由

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         ……………………12分

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4、(2009南華一中12月月考)正四棱錐S-ABCD中,O為底面中心,E為SA的中點(diǎn),AB=1,直線AD到平面SBC的距離等于

(1)求斜高SM的長(zhǎng);

(2)求平面EBC與側(cè)面SAD所成銳二面角的;

 

解法一:(1)連OM,作OH⊥SM于H.

∵SM為斜高,∴M為BC的中點(diǎn),∴BC⊥OM.

∵BC⊥SM,∴BC⊥平面SMO.

又OH⊥SM,∴OH⊥平面SBC. 2分

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由題意,得

設(shè)SM=x,

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,解之,即.…………………6分

(2)設(shè)面EBC∩SD=F,取AD中點(diǎn)N,連SN,設(shè)SN∩EF=Q.

∵AD∥BC,∴AD∥面BEFC.而面SAD∩面BEFC=EF,∴AD∥EF.

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又AD⊥SN,AD⊥NM,AD⊥面SMN.

從而EF⊥面SMN,∴EF⊥QS,且EF⊥QM.

∴∠SQM為所求二面角的平面角,記為α.……… 7分

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由平幾知識(shí),得

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,∴

 

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,即      

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所求二面角為. ……… 12分

 

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  •  

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    ∵底面邊長(zhǎng)為1,∴,

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    ,,

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    .    ……………1分

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    設(shè),

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    平面SBC的一個(gè)法向,

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    ,

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    ,

    ∴y=2h,n=(0,2h,1).… 3分

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    =(0,1,0),由題意,得.解得

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    ∴斜高. …………………………………………6分

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    (2)n=(0,2h,1)=,

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    由對(duì)稱性,面SAD的一個(gè)法向量為n1………8分

    設(shè)平面EBC的一個(gè)法向量n2=(x,y,1),由

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    ,,得

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     解得.…10分

    設(shè)所求的銳二面角為α,則

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    ,∴.……… 12分

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    5、(2009宣威六中第一次月考)三棱錐被平行于底面的平面所截得的幾何體如圖所示,截面為,,平面,,,,,

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    (1)證明:平面平面;

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    (2)求二面角的大小.

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    解:(Ⅰ)如圖,建立空間直角坐標(biāo)系,

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    ,點(diǎn)坐標(biāo)為

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    ,

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    ,,

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    ,又,

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    平面,又平面,平面平面

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    (Ⅱ)平面,取為平面的法向量,

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    設(shè)平面的法向量為,則

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    ,如圖,可取,則

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    ,

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    即二面角

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    6、(2009玉溪一中期末)如圖,棱錐的底面是矩形,⊥平面,,為棱上一點(diǎn),且.

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    (Ⅰ)求二面角的余弦值;

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    (Ⅱ)求點(diǎn)到平面的距離.

    解法一:

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    (Ⅰ)在棱取三等分點(diǎn),使,則,⊥平面,

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    ⊥平面,過(guò)點(diǎn),連結(jié),

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    ,為所求二面角的平面角.

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    中,

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    ,

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    所以,二面角的余弦值為

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    (Ⅱ)因?yàn)?sub>,所以點(diǎn)到平面的距離等于

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    到平面的距離,⊥平面,

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    過(guò)點(diǎn),連結(jié),則,

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    ⊥平面,過(guò)點(diǎn)

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    ,為所求距離,

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    所以,求點(diǎn)到平面的距離為

    解法二:

    證:(Ⅰ)建立如圖所示的直角坐標(biāo)系,

    A(0,0,0)、D(0,3,0)、P(0,0,3)、

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    B(4,0,0)、C(4,3,0), 有已知得,

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    .

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    設(shè)平面QAC的法向量為,則,

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    ,∴

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    ,得到平面QAC的一個(gè)法向量為

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    PA⊥平面ABCD,∴為平面ABCD的法向量.             

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    設(shè)二面角P―CD―B的大小為q,依題意可得

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    (Ⅱ)由(Ⅰ)得

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    設(shè)平面PBD的法向量為,則,

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    ,∴令,得到平面QAC的一個(gè)為法向量為

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     ∵

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    C到面PBD的距離為

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    同步練習(xí)冊(cè)答案
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