立体几何单元测试题.doc.docx

合集下载

《立体几何》单元测试题

《立体几何》单元测试题班级姓名学号分数第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题(本大题共12个小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．)1．设x ，y ，z 是空间的不同直线或不同平面，下列条件中能保证“若x ⊥z ，且y ⊥z ，则x ∥y ”为真命题的是( ) A ．x ，y ，z 为直线 B ．x ，y ，z 为平面 C ．x ，y 为直线，z 为平面D ．x 为直线，y ，z 为平面2. 右图是一个几何体的三视图，其中正(主)视图和侧(左)视图都是一个两底长分别为2和4，腰长为4的等腰梯形，则该几何体的侧面积是( )A ．6πB ．12πC ．18πD ．24π3．设a ，b 是两条不同的直线，α，β是两个不同的平面，则下列命题错误．．的是( ) A ．若a ⊥α，b ∥α，则a ⊥b B ．若a ⊥α，b ∥a ，b ⊂β，则α⊥β C ．若a ⊥α，b ⊥β，α∥β，则a ∥b D ．若a ∥α，a ∥β，则α∥β 4．已知空间四边形OABC ，M 、N 分别是对边OA 、BC 的中点，点G 在线段MN 上，且MG GN＝2，设OG →＝xOA →＋yOB →＋zOC →，则x 、y 、z 的值分别是( )A ．x ＝13，y ＝13，z ＝13B ．x ＝13，y ＝13，z ＝16C ．x ＝13，y ＝16，z ＝13D ．x ＝16 ，y ＝13，z ＝135.一个几何体的三视图如图所示，则这个几何体的体积为( )A ．1 B.23 C.56 D.136．如图，四边形ABCD 中，AB ＝AD ＝CD ＝1，BD ＝2，BD⊥CD .将四边形ABCD 沿对角线BD 折成四面体A ′－BCD ，使平面A ′BD ⊥平面BCD ，则下列结论正确的是( ) A ．A ′C ⊥BD B ．∠BA ′C ＝90°C ．CA ′与平面A ′BD 所成的角为30° D ．四面体A ′－BCD 的体积为137．如图，正方形ABCD 与矩形ACEF 所在平面互相垂直，AB ＝2，AF ＝1.M 在EF 上．且AM ∥平面BDE .则M 点的坐标为( )A ．(1,1,1) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫23，23，1 C.⎝⎛⎭⎪⎫22，22，1 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫24，24，18．如图，在直三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，AB ＝1，AC ＝2，BC ＝3，D 、E 分别是AC 1和BB 1的中点，则直线DE 与平面BB 1C 1C 所成的角为( )A.π6B.π4C.π3D.π29．正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，M 、N 、Q 分别是棱D 1C 1、A 1D 1、BC 的中点．P 在对角线BD 1上，且BP →＝23BD 1→，给出下列四个命题：(1)MN ∥平面APC ；(2)C 1Q ∥平面APC ；(3)A ，P ，M 三点共线； (4)平面MNQ ∥平面APC . 其中真命题的序号为( )A ．(1)(2)B ．(1)(4)C ．(2)(3)D ．(3)(4) 10．如图所示是某一容器的三视图，现向容器中匀速注水，容器中水面的高度h 随时间t 变化的可能图象是( )11．若A 、B 、C 、D 是空间不共面的四点，且满足AB →·AC →＝0，AC →·AD →＝0，AB →·AD →＝0，则△BCD 是( )A ．钝角三角形B ．锐角三角形C ．直角三角形D ．不确定 12.在一个正方体的展开图中，5个正方形位置如图中阴影部分所示，第6个正方形在编号1到5的某个位置上，则第6个正方形所有可能位置的编号是( ) A ．②③ B ．②④ C ．①③ D ．③⑤第Ⅱ卷(非选择题共90分)二、填空题(本大题共4个小题，每小题5分，共20分，把正确答案填在题中横线上．)13．点P 在正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1的面对角线BC 1上运动，则下列四个命题：①三棱锥A －D 1PC 的体积不变；②A 1P ∥平面ACD 1； ③DP ⊥BC 1；④平面PDB 1⊥平面ACD 1. 其中正确命题的序号是________．14．如图，在正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，E 、F 、G 、H 、M 分别是棱AD 、DD 1、D 1A 1、A 1A 、AB 的中点，点N 在四边形EFGH 的四边及其内部运动，则当N 只需满足条件________时，就有MN ⊥A 1C 1；当N 只需满足条件________时，就有MN ∥平面B 1D 1C .15．如图，以等腰直角三角形斜边BC 上的高AD 为折痕，把△ABD 和△ACD 折成互相垂直的两个平面后，某学生得出下列四个结论：①BD →·AC →≠0； ②∠BAC ＝60°；③三棱锥D －ABC 是正三棱锥； ④平面ADC 的法向量和平面ABC 的法向量互相垂直．其中正确的是________(填序号)．16.如图，ABCD －A 1B 1C 1D 1为正方体，下面结论中正确的是 ________．(把认为正确的结论都填上) ①BD ∥平面CB 1D 1；②AC 1⊥平面CB 1D 1； ③AC 1与底面ABCD 所成角的正切值是2；④二面角C —B 1D 1－C 1的正切值是2，⑤过点A 1与异面直线AD 与CB 1成70°角的直线有2条．三、解答题(本大题共6个小题，共70分，解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤．) 17、已知斜三棱柱ABC －A1B 1C 1的底面是直角三角形，∠C ＝90°，点B 1在底面上射影D 落在BC 上．(1)求证：AC ⊥平面BB 1C 1C ；(2)若AB 1⊥BC 1，且∠B 1BC ＝60°，求证：A 1C ∥平面AB 1D .18、如图，已知AB ⊥平面ACD ，DE ⊥平面ACD ，AC ＝AD ，DE ＝2AB ，F 为CD 的中点．(1)求证：AF ∥平面BCE ； (2)求证：平面BCE ⊥平面CDE .19、已知四棱锥P －ABCD 的直观图与三视图如图所示，点E 为棱AD 的中点，在棱PC 上是否存在一点F ，使得EF ⊥平面PBC ？若存在，求出线段EF 的长度；若不存在，说明理由．20、如图，已知正方形ABCD 和梯形ACEF 所在平面互相垂直，AB ＝2，AF ＝22，CF ∥AF ，AC ⊥CE ，ME →＝2FM →，(1)求证：CM ∥平面BDF ；(2)求异面直线CM 与FD 所成角的余弦值的大小； (3)求二面角A －DF －B 的大小．21、在正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，E 、F 分别是CD 、A 1D 1中点．(1)求证：AB 1⊥BF ； (2)求证：AE ⊥BF ；(3)棱CC 1上是否存在点P ，使BF ⊥平面AEP ，若存在，确定点P 的位置；若不存在，说明理由．22、已知三棱锥P －ABC 中，PA ⊥平面ABC ，AB ⊥AC ，PA ＝AC ＝12AB ，N 为AB 上一点，AB ＝4AN ，M ，S 分别为PB 、BC 的中点．(1)证明：CM ⊥SN ；(2)求SN 与平面CMN 所成角的大小．《立体几何》单元测试题答案13、①②④ 14、点N 在EG 上点N 在EH 上 15、②③ 16、①②④ 三、解答题：17、[解析] (1)∵B 1D ⊥平面ABC ，AC ⊂平面ABC ，∴B 1D ⊥AC ，又∵BC ⊥AC ，B 1D ∩BC ＝D ，∴AC ⊥平面BB 1C 1C .⎭⎪⎬⎪⎫⎭⎪⎬⎪⎫AB 1⊥BC 1 AC ⊥BC 1AB 1与AC 相交⇒BC 1⊥平面AB 1C B 1C ⊂平面AB 1C⇒BC 1⊥B 1C ， ∴四边形BB 1C 1C 为菱形，∵∠B 1BC ＝60°，B 1D ⊥BG 于D ，∴D 为BC 的中点，连结A 1B 和AB 1交于点E ，在三角形A 1BC中，DE ∥A 1C ， ∴A 1C ∥平面AB 1D .18、[解析] (1)因为AB ⊥平面ACD ，DE ⊥平面ACD ，所以AB ∥DE .取CE 的中点G ，连结BG ，GF ，如图．因为F 为CD 的中点，所以GF ∥ED ∥BA ，GF ＝12ED ＝BA ，从而四边形ABGF 是平行四边形，于是AF ∥BG .因为AF ⊄平面BCE ，BG ⊂平面BCE ，所以AF ∥平面BCE .(2)因为AB ⊥平面ACD ，AF ⊂平面ACD ，所以AB ⊥AF ，即四边形ABGF 是矩形，所以AF ⊥GF .又AC ＝AD ，所以AF ⊥CD .而CD ∩GF ＝F ，所以AF ⊥平面GCD ，即AF ⊥平面CDE .因为AF ∥BG ，所以BG ⊥平面CDE . 因为BG ⊂平面BCE ，所以平面BCE ⊥平面CDE .19、[解析] 在棱PC 上存在点F ，使得EF ⊥平面PBC .由三视图知，此四棱锥的底面是边长为2的正方形，侧棱PA ⊥底面ABCD ，PA ＝2，∴AB 、AP 、AD 两两互相垂直，以AB 、AD 、AP 分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系，则B (2,0,0)、C (2,2,0)、D (0,2,0)，E (0,1,0)，P (0,0,2)，设F (x ，y ，z )是PC 上的点，则PF →＝λPC →(0≤λ≤1)， PF →＝(x ，y ，z －2)，PC →＝(2,2，－2)，则 ⎩⎪⎨⎪⎧x ＝2λy ＝2λz －2＝－2λ，∴⎩⎪⎨⎪⎧x ＝2λy ＝2λy ＝2－2λ，∴F (2λ，2λ，2－2λ)，∴EF →＝(2λ，2λ－1,2－2λ)，若EF ⊥平面PBC ，则⎩⎪⎨⎪⎧EF →·PC →＝0EF →·BC →＝0，∵BC →＝(0,2,0)，PC →＝(2,2，－2)，∴⎩⎪⎨⎪⎧4λ＋4λ－2－4＋4λ＝04λ－2＝0，∴λ＝12，这时F (1,1,1)，∵12∈[0,1]，∴存在点F 且为棱PC 的中点，EF →＝(1,0,1)，EF ＝|EF →|＝ 2.20、[解析] (1)证明：由题意可知CD 、CB 、CE 两两垂直．可建立如图空间直角坐标系C －xyz ，则D (2,0,0)，A (2,2,0)，B (0,2,0)，F (2,2，2)，E (0,0,22)，P (1,1,0)，由ME →＝2FM →可求得，M ⎝ ⎛⎭⎪⎫43，43，432，∴CM →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫43，43，432，PF →＝(1,1，2)，∴CM →＝43PF →，∴CM →∥PF →，∴CM ∥PF ，∵CM ⊄平面BDF ，PF ⊂平面BDF ，∴CM ∥平面BDF .(2)设异面直线CM 与FD 所成角的大小为θ 因为CM →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫43，43，432，FD →＝(0，－2，－2)，所以cos θ＝|CM →·FD →||CM →||FD →|＝63.(3)因为CD ⊥平面ADF ，所以平面ADF 的法向量CD →＝(2,0,0)．设平面BDF 的法向量为n ＝(x ，y,1)，由⎩⎪⎨⎪⎧n ·BD →＝0n ·BF →＝0得⎩⎨⎧x －y ＝02x ＋2＝0，∴x ＝y ＝－22. ∴法向量n ＝⎝⎛⎭⎪⎫－22，22，1， ∴cos 〈CD →，n 〉＝CD →·n |CD →||n |＝－12，所以〈CD →，n 〉＝2π3，由图可知二面角A －DF －B 为锐角，所以二面角A －DF －B 大小为π3. 21、[解析] (1)证明：连结A 1B ，CD 1，∵AB 1⊥A 1B ，AB 1⊥BC ，A 1B ∩BC ＝B ，∴AB 1⊥平面A 1BCD 1，又BF ⊂平面A 1BCD 1，所以AB 1⊥BF .(2)证明：取AD 中点M ，连结FM ，BM ，∴AE ⊥BM ，又∵FM ⊥AE ，BM ∩FM ＝M ，∴AE ⊥平面BFM ，又BF ⊂平面BFM ，∴AE ⊥BF . (3)存在，P 是CC 1的中点．易证PE ∥AB 1，故A ，B 1，E ，P 四点共面．由(1)(2)知AB 1⊥BF ，AE ⊥BF ，AB 1∩AE ＝A ， ∴BF ⊥平面AEB 1，即BF ⊥平面AEP .22、[解析] (1)证明：设PA ＝1，以A 为原点，直线AB ，AC ，AP 分别为x ，y ，z 轴建立空间直角坐标系如图．则P (0,0,1)，C (0,1,0)，B (2,0,0)，M ⎝ ⎛⎭⎪⎫1，0，12，N ⎝ ⎛⎭⎪⎫12，0，0，S ⎝ ⎛⎭⎪⎫1，12，0.(1)CM →＝⎝⎛⎭⎪⎫1，－1，12，SN →＝⎝⎛⎭⎪⎫－12，－12，0，因为CM →·SN →＝－12＋12＋0＝0，所以CM ⊥SN .(2)NC →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫－12，1，0，设a ＝(x ，y ，z )为平面CMN 的一个法向量，则 ⎩⎪⎨⎪⎧a ·CM →＝0a ·NC →＝0，∴⎩⎪⎨⎪⎧x －y ＋12z ＝0－12x ＋y ＝0，令x ＝2，得a ＝(2,1，－2)．因为|cos 〈a ，SN →〉|＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪－1－123×22＝22，所以SN 与平面CMN 所成角为45°.。

必修2立体几何单元测试题及答案

立体几何单元测验题一、选择题：把每小题的正确答案填在第二页的答题卡中，每小题4分，共60分 1．一个圆锥的底面圆半径为3，高为4，则这个圆锥的侧面积为A ．152πB ．10πC ．15πD ．20π 2．C B A ,,表示不同的点，l a ,表示不同的直线，βα,表示不同的平面，下列推理错误的是A ．ααα⊂⇒∈∈∈∈lB l B A l A ,,, B ．,,,AB l l AB l αβαβαβ=⊥⊂⊥⇒⊥C ．,l A l A αα⊄∈⇒∉D ．βαβα与不共线，，且⇒∈∈C B A C B A C B A ,,,,,,重合3．直线c b a ,,相交于一点，经过这3条直线的平面有A ．0个B ．1个C ．3个D ．0个或1个 4．下列说法正确的是A ．平面α和平面β只有一个公共点B ．两两相交的三条直线共面C ．不共面的四点中，任何三点不共线D ．有三个公共点的两平面必重合5．直线b a 与是一对异面直线，a B A 是直线,上的两点，b D C 是直线,上的两点，N M ，分别是BD AC 和的中点，则a MN 和的位置关系为A ．异面直线B ．平行直线C ．相交直线D ．平行直线或异面直线6．已知正方形ABCD ，沿对角线ABC AC ∆将折起，设AD 与平面ABC 所成的角为α，当α最大时，二面角D AC B --等于（）A ．090 B ．060 C ．045 D ．030 7．已知异面直线b a ,分别在平面βα,内，且βα c =，直线c A ．同时与b a ,相交 B ．至少与b a ,中的一条相交 C ．至多与b a ,中的一条相交 D ．只能与b a ,中的一条相交 8．一个平面多边形的斜二侧图形的面积是S ，则这个多边形的面积是A B ．2S C ． D ．4SMD'DCBA1A 9．直线l 在平面α外，则A ．α//lB ．α与l 相交C ．α与l 至少有一个公共点D ．α与l 至多有一个公共点10．如图，BD AB BD M AC M AB BD AC AB ，，平面，平面，⊥⊥⊂===1与平面M 成030角，则D C 、间的距离为（） A ．1 B ．2 C ．2 D ．311．如果在两个平面内分别有一条直线，这两条直线互相平行，那么这两个平面的位置关系一定是A ．平行B ．相交C ．平行或相交D ．垂直相交 12．已知平面α及α外一条直线l ，下列命题中（1）若l 垂直于α内的两条平行线，则α⊥l ；（2）若l 垂直于α内的所有直线，则α⊥l ；（3）若l 垂直于α内的两条相交直线，则α⊥l ；（4）若l 垂直于α内的任意一条直线，则α⊥l ；正确的有A ．0 个B ．1 个C ．2个D ．3个 13．与空间四点等距离的平面有A ．7个B ．2个C ．9个D ．7个或无穷多个 14．如果球的内接正方体的表面积为24，那么球的体积等于 A． B．C ．D ．315．直三棱柱111111ABC A B C AC AB AA AC A B-==中，，异面直线与 060所成的角为，则CAB ∠等于A ． 090 B ． 060 C ．045 D ．030姓名班级座位号二、解答题：（本大题共三个小题，共40分，要求写出求解过程） 16．（12分）在空间四边形ABCD 中，F E 、分别为BC AB 、中点。

立体几何单元检测

立体几何单元检测（一）一、填空题：1.下列命题正确的是 .①若两条直线和同一个平面所成的角相等，则这两条直线平行.②若一个平面内有三个点到另一个平面的距离相等，则这两个平面平行. ③若一条直线平行于两个相交平面，则这条直线与这两个平面的交线平行. ④若两个平面都垂直于第三个平面，则这两个平面平行.【答案】③2.设四面体的六条棱的长分别为1，1，1，1和a ，且长为a的棱异面，则a 的取值范围是 .【答案】【解析】因为22211)22(12=-=-=BE 则BE BF <，222=<=BE BF AB ，3.如图，在正方体1111ABCD A B C D -中，M 、N 分别是CD 、1CC 的中点，则异面直线1A M 与DN 所成角的大小是____________.【答案】2π4.若一个圆锥的侧面展开图是面积为π2的半圆面，则该圆锥的体积为 . 【答案】π33 5.如图，在长方体1111ABCD A B C D -中，3cm AB AD ==，12cm AA =，则四棱锥11A BB D D -的N A 1体积为 cm 3．【答案】6。

【解析】∵长方体底面ABCD 是正方形，∴△ABD 中BD ，BD （它也是11A BB D D -中11BB D D 上的高）。

∴四棱锥11A BB D D -的体积为123⨯。

三棱锥P －ABC 中，P A ⊥底面ABC ，P A ＝3，底面ABC 是边长为2的正三角形，则三棱锥P －ABC 的体积等于________．课标理数12.G1[2011·福建卷] 【答案】 3l 1，l 2，l 3是空间三条不同的直线，则下列命题正确的是( ) A ．l 1⊥l 2，l 2⊥l 3⇒l 1∥l 3 B ．l 1⊥l 2，l 2∥l 3⇒l 1⊥l 3C ．l 1∥l 2∥l 3⇒l 1，l 2，l 3共面D ．l 1，l 2，l 3共点⇒l 1，l 2，l 3共面大纲理数3.G3[2011·四川卷] B 【解析】对于A ，直线l 1与l 3可能异面；对于C ，直线l 1、l 2、l 3可能构成三棱柱三条侧棱所在直线时而不共面；对于D ，直线l 1、l 2、l 3相交于同一个点时不一定共面. 所以选B.图1－3课标文数15.G4[2011·福建卷] 如图1－3，正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，AB ＝2，点E 为AD 的中点，点F 在CD 上，若EF ∥平面AB 1C ，则线段EF 的长度等于________．课标文数15.G4[2011·福建卷] 2 【解析】 ∵ EF ∥平面AB 1C ，EF ⊂平面ABCD ，平面ABCD ∩平面AB 1C ＝AC ，∴EF ∥AC ，又∵E 是AD 的中点，∴F 是CD 的中点，即EF 是△ACD 的中位线，∴EF ＝12AC ＝12×22＝ 2.二、解答题：【2012高考真题广东理18】（本小题满分13分）如图5所示，在四棱锥P -ABCD 中，底面ABCD 为矩形，PA ⊥平面ABCD ，点 E 在线段PC 上，PC ⊥平面BDE ．（1）证明：BD ⊥平面PAC ；（2）若PH=1，AD=2，求二面角B -PC -A 的正切值；【答案】本题考查空间直线与平面的位置关系，考查直线与平面垂直的证明、二面角的求解等问题，考查了学生的空间想象能力以及推理论证能力.【2012高考江苏16】（14分）如图，在直三棱柱111ABC A B C -中，1111A B AC =，D E ，分别是棱1BC CC ，上的点（点D 不同于点C ），且AD DE F ⊥，为11B C 的中点．求证：（1）平面ADE ⊥平面11BCC B ；（2）直线1//A F 平面ADE ．【答案】证明：（1）∵111ABC A B C -是直三棱柱，∴1CC ⊥平面ABC 。

立体几何单元测试及答案

立体几何单元测试·练习题一、选择题(本题满分60分，每小题4分)(1)空间四边形各边中点为顶点的四边形是菱形，则空间四边形的两条对角线 [ ] A．互相垂直且可能长相等B．长相等但不垂直C．长相等且可能互相垂直D．必垂直但长不相等(2)A为直二面角α-l-β的棱l上的一点，两条长度都为a的线段AB，AC分别在α，β内，且都与l成45°角，则BC的长为[ ]A．a(3)四面体ABCD的棱长均为1，M，N分别在一组相对的棱AB和CD上，则线段MN的最小值是 [ ](4)若P为正方体ABCD-A1B1C1D1中棱A1B1的中点，则截面PC1D与面AA1B1B所成二面角的正切值为 [ ](5)平面α内有一个半径为a的圆O，OP⊥α且OP=a，PA是α的一条斜线，PA=2a(A∈α)，B为圆O上的任一点，则PA在α内的射影与AB所成的角中最大角的正弦值为 [ ](6)已知三棱台A1B1C1—ABC中，V B—A1B1C1=4，V C1—ABC=16，则V A1B1C1—ABC等于 [ ] A．28B．29C．30D．无法确定(7)半球内有一内接正方体，则这个半球面的面积与正方体表面积的比为 [ ]D．以上答案均不对(8)△ABC中BC长一定，A点在平行于BC的直线l上移动，若△ABC以直线l为轴旋转一周得一旋转体，则无论A点在直线l上的位置如何，正确结论是[ ]A．体积和表面积都为定值B．体积为定值，表面积不为定值C．体积不为定值，表面积为定值D．表面积和体积均不为定值(9)如果一个二面角的两个半平面分别垂直于另一个二面角的两个半平面，那么这两个二面角的平面角的大小关系是[ ]A．相等B．互补C．相等或互补D．无法确定(10)四面体一棱长为x，其余各棱长均为常数a，设四面体的体积函数为V(x)，则在定义域内V(x) [ ]A．是增函数但无最大值B．是增函数且有最大值C．不是增函数且无最大值D．不是增函数但有最大值(11)侧面都是直角三角形的正三棱锥，底面边长为a，则这个三棱锥的全面积是 [ ](12)已知三棱台ABC—A1B1C1中，S△A1B1C1=m2，S△ABC=n2(m＞n＞0)，BC到截面AB1C1的距离等于这个棱台的高，那么截面AB1C1的面积为[ ]B．mnD．2mn(13)要挖一个半圆柱形鱼池，其池面为圆柱的轴截面，若池面周长为定值2a，则鱼池的最大容积为 [ ](14)圆锥全面积为π，则它的体积的最大值为 [ ](15)如果过圆锥顶点的面积最大的截面是轴截面，圆锥侧面展开图的圆心角为α，则α的取值范围是[ ]A．(0，2π)B．(0，π)二、填空题(本题满分20分，每小题4分)(16)已知P为Rt△ABC所在平面α外的一点，PA=PB=PC=13，两直角边AC，BC的长分别为8和6，则P到BC的距离为______．(17)已知E，F为△ABC中AB和AC的中点，△AEF和梯形EBCF各绕直线BC旋转一周所得旋转体的体积分别记作V1和V2，则V1∶V2=______．(18)AD是边长为2a的正三角形的边BC的中线，若沿AD把△ABC折成直二面角，则B到AC 的距离为______．(19)圆台两底面半径分别为4和1，轴截面的两条对角线互相垂直，则圆台体积为______．Q的平面中，与球心的最大距离是______．三、解答题(21)(12分)如图25—1所示，在平行四边形ABCD中，已知AB=CD=a，AD=BC=2a，AC∩BD=E，∠A=60°，将其沿对角线BD折成直二面角．(Ⅰ)证明AB⊥平面BCD；(Ⅱ)证明平面ACD⊥平面ABD；(Ⅲ)求二面角A—CE—B的大小．(22)(12分)如图25—2所示，正三棱柱ABC—A'B'C'的底面边长和高都等于a，截面C'AB 与截面CA'B'交于DE，求四面体BB'DE的体积．(23)(14分)如图25—3，正三棱柱ABC—A1B1C1中，D为A1A的中点，E为B1C1的中点．(Ⅰ)求证B1C1∥面DBC；(Ⅱ)若A1A=AB=2a，求二面角B—DC—A的大小(文科求该角的正切值)；(Ⅲ)求E到面DBC的距离．(24)(16分)如图25—4，在四棱台ABCD—A1B1C1D1中，底面ABCD是边长为2a的正方形，A1A ⊥底面ABCD，且A1A=A1D1=a．(Ⅰ)求证C1C⊥面AB1D1；(Ⅱ)求面AB1D1和面ABCD所构成的二面角的大小(文科求出其正切函数值)；(Ⅲ)求多面体ABCD—B1C1D1的体积．(25)(16分)如图25—5，已知圆锥S—AB的轴截面是Rt△，D为母线SA的中点，C为底面圆内一点，若OC⊥AC，OH⊥SC于H．求证(Ⅰ)OH⊥SA；(Ⅱ)SA⊥面ODH；(Ⅲ)若母线长为2a，求三棱锥S—ODH体积的最大值．答案与提示一、(1)C (2)C (3)B(4)D (5)C(6)A (7)A (8)B(9)D (10)D(11)A (12)B (13)A(14)B (15)C提示(3)M，N为AB和CD中点时，MN取得最小值．(5)PA在α内的射影与AB所成的角中，当AO⊥OB时，其角最大．此(9)只有当两个二面角的棱互相平行时，它们才可能相等或互补，否则可任意作一个平面α与二面的一个面垂直．又可任意作一个平面β与二面角另一个面垂直，则α，β相交所成的二面角的大小是任意的．(10)设四面体ABCD中，AD=x，则当面ABC与面DBC垂直时，其减．三、(21)(Ⅰ)在△ABD中，AB=a，AD=2a，∠A=60°，∴∠ABD=90°．同理∠CDB=90°∵面ABD⊥面BCD，且AB⊥BD，∴AB⊥面BCDACD，∴平面ACD⊥平面ABD设所求二面角为α，则(22)如图答25—1所示，取A′C′中点G，连EG，则EG∥面B′BCC′．将四面体BB′DE 视为以△B′BD为底，E为顶点的三棱锥，则E到面B′BCC′的距离即为锥高，作GH⊥B′C′于H，(Ⅱ)取AC中点F，则BF⊥面ADC过B作BH⊥DC于H，则FH⊥DC∴∠BHF为B—DC—A的平面角(Ⅲ)取BC中点M，易证面A1EMD⊥面DBC过E作EN⊥DM于N，则EN⊥面DBC∴EN即为E到面BDC的距离，(24)(Ⅰ)过D1作D1E⊥AD于E，则D1E⊥面ABCD 且A1AED1为边长是a的正方形，AE=ED=a∴AD1⊥D1D又∵AD⊥DC，∴AD1⊥DC∴AD1⊥面DCC1D1，∴AD1⊥C1C同理AB1⊥C1C，∴C1C⊥面AB1D1(Ⅱ)由A1A⊥面ABCD，可得面A1ACC1⊥面ABCD由C1C⊥面AB1D1知A1ACC1⊥面AB1D1可证明面ABCD和面AB1D1的交线必⊥面A1ACC1∴∠O1AC为面AB1D1和面ABCD所成二面角的平面角显然∠O1AC=∠A1O1A(Ⅲ)V ABCD-B1C1D1+V ABCD-A1B1C1D1-V A-A1B1D1(25)(Ⅰ)由SO⊥底面，OC⊥AC∴SC⊥AC∴AC⊥面SOC，∴AC⊥OH又OH⊥SC，∴OH⊥面SAC，∴OH⊥SA(Ⅱ)∵△SAB为Rt△，显然∠ASB=90°且SA=SB，∴△SAB为等腰直角三角形．∴△SOA也是等腰直角三角形．∴OD⊥SA，又∵SA⊥OH ∴SA⊥面ODH(Ⅲ)由(Ⅱ)SA⊥面ODH又∵OH⊥面SAC。

几何立体单元测试题及答案

几何立体单元测试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 一个立方体的体积是27立方厘米，它的边长是（）厘米。

A. 3B. 6C. 9D. 122. 一个长方体的长、宽、高分别是5厘米、4厘米和3厘米，它的表面积是（）平方厘米。

A. 94B. 104C. 114D. 1243. 一个圆柱的底面半径是2厘米，高是5厘米，它的体积是（）立方厘米。

A. 12πB. 20πC. 30πD. 40π4. 一个圆锥的底面半径是3厘米，高是4厘米，它的体积是（）立方厘米。

A. 12πB. 15πC. 18πD. 24π5. 一个球的体积是(4/3)πr³，其中r是球的半径。

如果球的体积是100π立方厘米，那么它的半径是（）厘米。

A. 3B. 5C. 7D. 96. 一个正四面体的每个面都是等边三角形，且边长为a厘米，那么它的表面积是（）平方厘米。

A. a²B. 2a²C. 3a²D. 4a²7. 一个正八面体的每个面都是等边三角形，且边长为a厘米，那么它的表面积是（）平方厘米。

A. 2a²B. 3a²C. 4a²D. 6a²8. 一个正十二面体的每个面都是正五边形，且边长为a厘米，那么它的表面积是（）平方厘米。

A. 3a²B. 5a²C. 6a²D. 9a²9. 一个正二十面体的每个面都是等边三角形，且边长为a厘米，那么它的表面积是（）平方厘米。

A. 5a²B. 10a²C. 15a²D. 20a²10. 一个正六面体（立方体）的对角线长度是√3a厘米，其中a是它的边长。

如果边长是2厘米，那么对角线的长度是（）厘米。

A. 2√3B. 3C. 4D. 6二、填空题（每题2分，共20分）11. 一个长方体的长、宽、高分别是l、w、h，它的体积公式是 V =_______ 。

高一数学立体几何单元测试题19.doc

立几测试019一. 单项选择题：(本大题共12小题，每小题5分，共60分)1．两两互相平行的直线a 、b 、c 可以确定平面的个数是（）A ．1或3B ．1C ．3D ．42．已知α∥β，,,βα∈⊂B a 则在β内过点B 的所有直线中（）A ．不一定存在与a 平行的直线B ．只有两条与a 平行的直线C ．存在无数条与a 平行的直线D ．存在唯一一条与a 平行的直线3.已知正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1的棱长为a,长为定值的线段EF 在棱AB 上移动(EF<a),若P 是A 1D 1上的定点,Q 是C 1D 1上的动点,则四面体PQEF 的体积是 ( )A.有最小值的一个变量B.有最大值的一个变量C.没有最值的一个变量D.是一个常量4.已知棱长都相等的正三棱锥内接于一个球，某人画出四个过球心的平面截球与正三棱锥所得的图形如下，则（）A.以下四个图形都是正确的B.只有（2）（4）是正确的C.只有（4）是正确的D.只有（1）（2）是正确的① ② ③ ④5.在正方体A 1B 1C 1D 1-ABCD 中，M 、N 分别是棱A 1A 和B 1B 的中点，若θ为直线CM 与D 1N 所成的角，则sin θ等于（）A.91 B. 32C. 752D. 9546.四棱锥是正四棱锥的一个充分但不必要条件是（）Ａ.各侧面都是正三角形Ｂ.底面是正方形，各侧面都是等腰三角形Ｃ.各侧面是全等的等腰三角形Ｄ.底面是正方形，侧面是全等的等腰三角形7.A 、B 两点相距4cm ，且A 、B 与平面α的距离分别为3cm 和1cm ，则AB 与平面α所成的角是( )A ．30°B 、90°C 、30°或90°D 、30°或90°或150°8.已知二面角γα--l 为直二面角，A 是α内一定点，过A 作直线AB 交β于B ，若直线AB 与二面角γα--l 的两个半平面βα,所成的角分别为30°和60°，则这样的直线最多有（） A ．1条 B 、2条 C 、3条 D 、4条9.长方体的全面积为72，则长方体对角线的最小值为（） A 、26 B 、23 Ｃ、3 D 、610.在一个锥体中，作平行于底面的截面，若这个截面面积与底面面积之比为1∶3，则锥体被截面所分成的两部分的体积之比为（）.. . .A ．1∶3B ．1∶9C ．1∶33D ．1∶)133(-11.点E 、F 分别是三棱锥P ABC -的棱AP 、BC 的中点，10PC =，6AB =，EF =7，则异面直线AB 与PC 所成的角为（）A 、 60°B 、45°C 、 30°D 、1 1２.用一张钢板制作一个容积为34m 的无盖长方体水箱。

立体几何单元测试卷

立体几何单元测试卷一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分．每小题中只有一项符合题目要求) 1．设a ，b 是两条不同的直线，α，β是两个不同的平面，则下列命题错误的是( ) A ．若a ⊥α，b ∥α，则a ⊥b B ．若a ⊥α，b ∥a ，b ⊂β，则α⊥β C ．若a ⊥α，b ⊥β，α∥β，则a ∥b D ．若a ∥α，a ∥β，则α∥β 答案 D解析由题意可得A ，B ，C 选项显然正确，对于选项D ：当α，β相交，且a 与α，β的交线平行时，有a ∥α，a ∥β，但此时α与β不平行．故选D.2．如图所示，在正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，M ，N 分别是BC 1，CD 1的中点，则下列说法错误的是( )A ．MN 与CC 1垂直B ．MN 与AC 垂直 C ．MN 与BD 平行 D ．MN 与A 1B 1平行答案 D解析连接C 1D ，BD .∵N 是D 1C 的中点，∴N 是C 1D 的中点，∴MN ∥BD .又∵CC 1⊥BD ，∴CC 1⊥MN ，故A ，C 正确．∵AC ⊥BD ，MN ∥BD ，∴MN ⊥AC ，故B 正确，故选D.3．用与球心距离为1的平面去截球，所得的截面面积为π，则球的体积为( ) A.8π3 B.82π3C ．82π D.32π3答案 B解析 S 圆＝πr 2＝1⇒r ＝1，而截面圆圆心与球心的距离d ＝1，∴球的半径为R ＝r 2＋d 2＝ 2.∴V ＝43πR 3＝82π3，故选B.4．某个长方体被一个平面所截，得到几何体的三视图如图所示，则这个几何体的体积为( )A ．4B ．2 2 C.203 D ．8答案 D解析由三视图可知，该几何体如图所示，其底面为正方形，正方形的边长为2.HD ＝3，BF ＝1，将相同的两个几何体放在一起，构成一个高为4的长方体，所以该几何体的体积为12×2×2×4＝8.5.如图所示，正四棱锥P －ABCD 的底面积为3，体积为22，E 为侧棱PC 的中点，则P A 与BE 所成的角为( )A.π6B.π4 C.π3 D.π2答案 C解析连接AC ，BD 交于点O ，连接OE ，易得OE ∥P A . ∴所求角为∠BEO . 由所给条件易得OB ＝62，OE ＝12P A ＝22，BE ＝ 2. ∴cos ∠OEB ＝12，∴∠OEB ＝60°，选C.6．直三棱柱ABC －A 1B 1C 1的直观图及三视图如下图所示，D 为AC 的中点，则下列命题是假命题的是()A．AB1∥平面BDC1B．A1C⊥平面BDC1C．直三棱柱的体积V＝4D．直三棱柱的外接球的表面积为43π答案 D解析由三视图可知，直三棱柱ABC－A1B1C1的侧面B1C1CB是边长为2的正方形，底面ABC是等腰直角三角形，AB⊥BC，AB＝BC＝2.连接B1C交BC1于点O，连接AB1，OD.在△CAB1中，O，D分别是B1C，AC的中点，∴OD∥AB1，∴AB1∥平面BDC1.故A正确．直三棱柱ABC－A1B1C1中，AA1⊥平面ABC，∴AA1⊥BD.又AB＝BC＝2，D为AC的中点，∴BD⊥AC，∴BD⊥平面AA1C1C.∴BD⊥A1C.又A1B1⊥B1C1，A1B1⊥B1B，∴A1B1⊥平面B1C1CB，∴A1B1⊥BC1.∵BC1⊥B1C，且A1B1∩B1C＝B1，∴BC1⊥平面A1B1C.∴BC1⊥A1C，∴A1C⊥平面BDC1.故B正确．V＝S△ABC×C1C＝12×2×2×2＝4，∴C正确．此直三棱柱的外接球的半径为3，其表面积为12π，D错误．故选D.7．在平面四边形ABCD中，AD＝AB＝2，CD＝CB＝5，且AD⊥AB，现将△ABD沿着对角线BD 翻折成△A′BD，则在△A′BD折起至转到平面BCD内的过程中，直线A′C与平面BCD所成的最大角的正切值为()A ．1 B.12 C.33D. 3答案 C解析如图所示，OA ＝1，OC ＝2.当A ′C 与圆相切时，直线A ′C 与平面BCD 所成的角最大，最大角为30°，其正切值为33.故选C.8．一个圆锥被过顶点的平面截去了较小的一部分，余下的几何体的三视图如图，则该几何体的表面积为( )A.5＋33π2＋3π2＋1 B ．25＋33π＋3π2＋1 C.5＋33π2＋3π2 D.5＋33π2＋π2＋1 答案 A解析还原为直观图如图所示，圆锥的高为2，底面半径为2，圆锥的母线长为6，故该几何体的表面积为S ＝12×2×5＋12×2π×2×34×6＋π×(2)2×34＋12×2×1＝5＋33π2＋3π2＋1.9．二面角的棱上有A ，B 两点，直线AC ，BD 分别在这个二面角的两个半平面内，且都垂直于AB .已知AB ＝4，AC ＝6，BD ＝8，CD ＝217，则该二面角的大小为( )A ．150°B ．45°C ．60°D ．120°答案 C解析由条件，知CA →·AB →＝0，AB →·BD →＝0， CD →＝CA →＋AB →＋BD →.∴|CD →|2＝|CA →|2＋|AB →|2＋|BD →|2＋2CA →·AB →＋2AB →·BD →＋2CA →·BD →＝62＋42＋82＋2×6×8cos 〈CA →，BD →〉＝(217)2.∴cos 〈CA →，BD →〉＝－12，〈CA →，BD →〉＝120°，∴二面角的大小为60°，故选C.10．已知某个几何体的三视图如图(主视图的弧线是半圆)，根据图中标出的数据，这个几何体的体积是( )A ．288＋36πB ．60πC ．288＋72πD ．288＋18π答案 A解析将几何体的三视图转化为直观图此几何体下面为长方体上面为半圆柱，根据三视图所标数据，可得 V 长方体＝6×8×6＝288， V 半圆柱＝12×32×π×8＝36π.∴此几何体的体积为V ＝288＋36π.11．在正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，E 是棱BB 1中点，G 是DD 1中点，F 是BC 上一点且FB ＝14BC ，则GB 与EF 所成的角为( )A ．30°B ．120°C ．60°D ．90°解析方法一：连D 1E ，D 1F ，解三角形D 1EF 即可．方法二：如图建立直角坐标系D －xyz ，设DA ＝1，由已知条件，得G (0,0，12)，B (1,1,0)，E (1,1，12)，F (34，1,0)，GB →＝(1,1，－12)，EF →＝(－14，0，－12)．cos 〈GB →，EF →〉＝GB →·EF →|GB →||EF →|＝0，则GB →⊥EF →.故选D.12．已知正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1棱长为1，点P 在线段BD 1上，当∠APC 最大时，三棱锥P －ABC 的体积为( )A.124B.118C.19D.112答案 B解析以B 为坐标原点，BA 为x 轴，BC 为y 轴，BB 1为z 轴建立空间直角坐标系，设BP →＝λBD 1→，可得P (λ，λ，λ)，再由cos ∠APC ＝AP →·CP →|AP →||CP →|可求得当λ＝13时，∠APC 最大，故V P －ABC ＝13×12×1×1×13＝118.二、填空题(本大题共4小题，每小题5分，共20分，把答案填在题中横线上) 13．已知四个命题：①若直线l ∥平面α，则直线l 的垂线必平行于平面α；②若直线l 与平面α相交，则有且只有一个平面经过直线l 与平面α垂直； ③若一个三棱锥每两个相邻侧面所成的角都相等，则这个三棱锥是正三棱锥； ④若四棱柱的任意两条对角线相交且互相平分，则这个四棱柱为平行六面体．其中正确的命题是________．解析④正确，如右图，A1C与B1D互相平分，则四边形A1B1CD是平行四边形，同理四边形ABC1D1是平行四边形，则A1B1綊AB綊CD，因此四边形ABCD是平行四边形，进而可得这个四棱柱为平行六面体．14．(2013·江苏)如图所示，在三棱柱A1B1C1－ABC中，D，E，F分别是AB，AC，AA1的中点，设三棱锥F－ADE的体积为V1，三棱柱A1B1C1－ABC的体积为V2，则V1∶V2＝________.答案1∶24解析由题意可知点F到面ABC的距离与点A1到面ABC的距离之比为1∶2，S△ADE∶S△ABC＝1∶4.因此V1∶V2＝13AF·S△AED2AF·S△ABC＝1∶24.15．已知正三棱锥P－ABC，点P，A，B，C都在半径为3的球面上，若P A，PB，PC两两相互垂直，则球心到截面ABC的距离为________．答案3 3解析正三棱锥P－ABC可看作由正方体P ADC－BEFG截得，如图所示，PF为三棱锥P－ABC的外接球的直径，且PF⊥平面ABC.设正方体棱长为a，则3a2＝12，a＝2，AB＝AC＝BC＝2 2.S△ABC＝12×22×22×32＝2 3.由V P－ABC＝V B－P AC，得13·h·S△ABC ＝13×12×2×2×2，所以h＝233，因此球心到平面ABC的距离为33.16.如图所示是一几何体的平面展开图，其中ABCD为正方形，E，F，分别为P A，PD的中点，在此几何体中，给出下面四个结论：①直线BE与直线CF异面；②直线BE与直线AF异面；③直线EF∥平面PBC；④平面BCE⊥平面P AD.其中正确的有______个．答案 2解析将几何体展开图拼成几何体(如图)，因为E，F分别为P A，PD的中点，所以EF∥AD∥BC，即直线BE与CF共面，①错；因为B∉平面P AD，E∈平面P AD，E∉AF，所以BE与AF是异面直线，②正确；因为EF∥AD∥BC，EF⊄平面PBC，BC⊂平面PBC，所以EF∥平面PBC，③正确；平面P AD与平面BCE 不一定垂直，④错．三、解答题(本大题共6小题，共70分，解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17．(本小题满分10分)右图为一简单组合体，其底面ABCD为正方形，PD⊥平面ABCD，EC∥PD，且PD＝AD＝2EC＝2.(1)请画出该几何体的三视图；(2)求四棱锥B－CEPD的体积．答案(1)略(2)2解析(1)该组合体的三视图如右图所示．(2)因为PD ⊥平面ABCD ，PD ⊂平面PDCE ，所以平面PDCE ⊥平面ABCD . 因为四边形ABCD 为正方形，所以BC ⊥CD ，且BC ＝DC ＝AD ＝2.又因为平面PDCE ∩平面ABCD ＝CD ，BC ⊂平面ABCD ，所以BC ⊥平面PDCE .因为PD ⊥平面ABCD ，DC ⊂平面ABCD ，所以PD ⊥DC .又因为EC ∥PD ，PD ＝2，EC ＝1，所以四边形PDCE 为一个直角梯形，其面积 S 梯形PDCE ＝12(PD ＋EC )×DC ＝12×3×2＝3.所以四棱锥B －CEPD 的体积V B －CEPD ＝13S 梯形PDCE ×BC ＝13×3×2＝2.18．(本小题满分12分)如图所示，在四棱锥P －ABCD 中，底面ABCD 为平行四边形，∠ADC ＝45°，AD ＝AC ＝1，O 为AC 的中点，PO ⊥平面ABCD ，PO ＝2，M 为PD 的中点．(1)证明：PB ∥平面ACM ； (2)证明：AD ⊥平面P AC ；(3)求直线AM 与平面ABCD 所成角的正切值．答案 (1)略 (2)略 (3)455解析 (1)连接BD ，MO ，在平行四边形ABCD 中，因为O 为AC 的中点，所以O 为BD 的中点．又M为PD的中点，所以PB∥MO.因为PB⊄平面ACM，MO⊂平面ACM，所以PB∥平面ACM.(2)因为∠ADC＝45°，且AD＝AC＝1，所以∠DAC＝90°，即AD⊥AC.又PO⊥平面ABCD，AD⊂平面ABCD，所以PO⊥AD.而AC∩PO＝O，所以AD⊥平面P AC.(3)取DO中点N，连接MN，AN.因为M为PD的中点，所以MN∥PO，且MN＝12PO＝1.由PO⊥平面ABCD，得MN⊥平面ABCD，所以∠MAN是直线AM与平面ABCD所成的角．在Rt△DAO中，AD＝1，AO＝12，所以DO＝52.从而AN＝12DO＝54.在Rt△ANM中，tan∠MAN＝MNAN＝154＝455，即直线AM与平面ABCD所成角的正切值为455.19．(本小题满分12分)如图所示，在四棱锥P－ABCD中，P A⊥平面ABCD，四边形ABCD为正方形，AB＝4，P A＝3，A点在PD上的射影为G点，E点在AB上，平面PEC⊥平面PCD.(1)求证：AG∥平面PEC；(2)求AE的长；(3)求二面角E－PC－A的正弦值．答案(1)略(2)3625(3)3210解析(1)证明：∵P A⊥平面ABCD，∴P A⊥CD.又∵CD⊥AD，P A∩AD＝A，∴CD⊥平面P AD.∴CD⊥AG.又PD⊥AG，∴AG⊥平面PCD.作EF⊥PC于点F，连接GF，∵平面PEC ⊥平面PCD ，∴EF ⊥平面PCD .∴EF ∥AG .又AG ⊄平面PEC ，EF ⊂平面PEC ，∴AG ∥平面PEC .(2)解：由(1)知A ，E ，F ，G 四点共面，又AE ∥CD ，AE ⊄平面PCD ，CD ⊂平面PCD ，∴AE ∥平面PCD .又∵平面AEFG ∩平面PCD ＝GF ，∴AE ∥GF .又由(1)知EF ∥AG ，∴四边形AEFG 为平行四边形，∴AE ＝GF .∵P A ＝3，AD ＝4，∴PD ＝5，AG ＝125. 又P A 2＝PG ·PD ，∴PG ＝95. 又GF CD ＝PG PD ，∴GF ＝95×45＝3625，∴AE ＝3625. (3)解：过E 作EO ⊥AC 于点O ，连接OF ，易知EO ⊥平面P AC ，又EF ⊥PC ，∴OF ⊥PC .∴∠EFO 即为二面角E －PC －A 的平面角．EO ＝AE ·sin45°＝3625×22＝18225，又EF ＝AG ＝125， ∴sin ∠EFO ＝EO EF ＝18225×512＝3210. 20．(本小题满分12分)如图所示，△BCD 与△MCD 都是边长为2的正三角形，平面MCD ⊥平面BCD ，AB ⊥平面BCD ，AB ＝2 3.(1)求证：AB ∥平面MCD ；(2)求平面ACM 与平面BCD 所成二面角的正弦值．答案 (1)略 (2)255解析 (1)证明：取CD 中点O ，因为△MCD 为正三角形，所以MO ⊥CD .由于平面MCD ⊥平面BCD ，所以MO ⊥平面BCD .又因为AB ⊥平面BCD ，所以AB ∥MO .又AB ⊄平面MCD ，MO ⊂平面MCD ，所以AB ∥平面MCD .(2)连接OB ，则OB ⊥CD ，又MO ⊥平面BCD .取O 为原点，直线OC ，BO ，OM 为x 轴，y 轴，z 轴，建立空间直角坐标系如图所示．OB ＝OM ＝3，则各点坐标分别为C (1,0,0)，M (0,0，3)，B (0，－3，0)，A (0，－3，23)． CM →＝(－1,0，3)，CA →＝(－1，－3，23)．设平面ACM 的法向量为n 1＝(x ，y ，z )，由⎩⎨⎧ n 1·CM →＝0，n 1·CA →＝0，得⎩⎪⎨⎪⎧－x ＋3z ＝0，－x －3y ＋23z ＝0，解得x ＝3z ，y ＝z ，取z ＝1，得n 1＝(3，1,1)．又平面BCD 的法向量为n 2＝(0,0,1)，所以cos 〈n 1，n 2〉＝n 1·n 2|n 1|·|n 2|＝15. 设所求二面角为θ，则sin θ＝255. 21．(本小题满分12分)圆锥PO 如图①所示，图②是它的正(主)视图．已知圆O 的直径为AB ，C 是圆周上异于A ，B 的一点，D 为AC 的中点．(1)求该圆锥的侧面积S ；(2)求证：平面P AC ⊥平面POD ；(3)若∠CAB ＝60°，在三棱锥A －PBC 中，求点A 到平面PBC 的距离．答案 (1)3π (2)略 (3)223 解析 (1)由圆锥的正视图可知，圆锥的高h ＝2，底面半径r ＝1，所以其母线长为l ＝3，所以圆锥的侧面积S ＝12l ·2πr ＝12×3×2π×1＝3π. (2)证明：因为AB 是圆O 的直径，所以AC ⊥BC .又因为O ，D 分别为AB ，AC 的中点，所以OD ∥BC ，所以OD ⊥AC .因为PO ⊥平面ABC ，所以AC ⊥PO .因为PO ∩OD ＝O ，PO ，OD ⊂平面POD ，所以AC ⊥平面POD .因为AC ⊂平面P AC ，所以平面P AC ⊥平面POD .(3)因为∠CAB ＝60°，AB ＝2，所以BC ＝3，AC ＝1.所以S △ABC ＝32. 又因为PO ＝2，OC ＝OB ＝1，所以S △PBC ＝334. 设A 到平面PBC 的距离为h ，由于V P －ABC ＝V A －PBC ，得13S △ABC ·PO ＝13S △PBC ·h ，解得h ＝223. 22．(本小题满分12分)如图所示，正三棱柱ABC －A 1B 1C 1的底面边长是2，侧棱长是3，D 是AC 的中点．(1)求证：B 1C ∥平面A 1BD ；(2)求二面角A 1－BD －A 的大小；(3)在线段AA 1上是否存在一点E ，使得平面B 1C 1E ⊥平面A 1BD ？若存在，求出AE 的长；若不存在，说明理由．答案 (1)略 (2)π3 (3)存在且AE ＝33解析 (1)如图①所示，连接AB 1交A 1B 于点M ，连接B 1C ，DM .因为三棱柱ABC －A 1B 1C 1是正三棱柱，所以四边形AA 1B 1B 是矩形，所以M 为AB 1的中点．因为D 是AC 的中点，所以MD 是三角形AB 1C 的中位线，所以MD ∥B 1C . 因为MD ⊂平面A 1BD ，B 1C ⊄平面A 1BD ，所以B 1C ∥平面A 1BD .(2)作CO ⊥AB 于点O ，所以CO ⊥平面ABB 1A 1，所以在正三棱柱ABC －A 1B 1C 1中建立如图②所示的空间直角坐标系O －xyz .因为AB ＝2，AA 1＝3，D 是AC 的中点，所以A (1,0,0)，B (－1,0,0)，C (0,0，3)，A 1(1，3，0)．所以D (12，0，32)，BD →＝(32，0，32)，BA 1→＝(2，3，0)．设n ＝(x ，y ，z )是平面A 1BD 的法向量，所以⎩⎨⎧ n ·BD →＝0，n ·BA 1→＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧ 32x ＋32z ＝0，2x ＋3y ＝0.令x ＝－3，则y ＝2，z ＝3.所以n ＝(－3，2,3)是平面A 1BD 的一个法向量．由题意可知AA 1→＝(0，3，0)是平面ABD 的一个法向量，所以cos 〈n ，AA 1→〉＝2343＝12.所以二面角A 1－BD －A 的大小为π3. (3)设E (1，y,0)，则C 1E →＝(1，y －3，－3)，C 1B 1→＝(－1,0，－3)．设平面B 1C 1E 的法向量n 1＝(x 1，y 1，z 1)，所以⎩⎨⎧ n 1·C 1E →＝0，n ·C 1B 1→＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧ x 1＋(y －3)y 1－3z 1＝0，－x 1－3z 1＝0.令z 1＝－3，则x 1＝3，y 1＝63－y ，所以n 1＝(3，63－y ，－3)．又n 1·n ＝0，即－33＋123－y－33＝0，解得y ＝33. 所以存在点E ，使得平面B 1C 1E ⊥平面A 1BD 且AE ＝33.。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

第七章立体几何单元测试题
班级姓名学号日期月日
一. 选择题： ( 本大题共 12 小题，每小题 5 分，共 60 分，在每小题给出的四个选项中，只有
一项是符合题目要求的。

)
1
a 、b
、 c 可以确定平面的个数是（）
．两两互相平行的直线
A．1或3B． 1C． 3 D ． 4
2．已知∥， a, B, 则在内过点 B 的所有直线中（）
A ．不一定存在与 a 平行的直线B．只有两条与a平行的直线
C．存在无数条与a平行的直线D．存在唯一一条与 a 平行的直线
3. 已知正方体ABCD-AB C D 的棱长为 a, 长为定值的线段 EF 在棱 AB上移动 (EF<a), 若 P 是
1111
A1D1上的定点 ,Q 是 C1D1上的动点 , 则四面体 PQEF的体积是( )
A. 有最小值的一个变量
B.有最大值的一个变量
C. 没有最值的一个变量
D.是一个常量
4.已知棱长都相等的正三棱锥内接于一个球，某人画出四个过球心的平面截球与正三棱锥
所得的图形如下，则（）
A. 以下四个图形都是正确的
B.只有（ 2）（ 4）是正确的
C.只有（ 4）是正确的
D.只有（ 1）（ 2）是正确的
...
①②③
5.在正方体 A1B1C1D1-ABCD中， M、N 分别是棱 A1A 和的角，则 sin θ等于
.
④
B1B 的中点，若θ为直线 CM与 D1N所成
（）
A. 1
B.2
C. 2 5 937
6.四棱锥是正四棱锥的一个充分但不必要条件是
Ａ . 各侧面都是正三角形
Ｂ. 底面是正方形，各侧面都是等腰三角形
Ｃ . 各侧面是全等的等腰三角形
Ｄ . 底面是正方形，侧面是全等的等腰三角形D.
4 5
9
（）
7.A 、 B 两点相距4cm，且 A、 B 与平面的距离分别为3cm 和 1cm，则 AB 与平面所成的角是（）
A ． 30°
B 。

90°C。

30°或 90° D 。

30°或 90°或 150°
8. 已知二面角
l
为直二面角，
A 是
内一定点，过
A 作直线 AB
交
于 B ，若直线
AB 与二面角
l
的两个半平面
,
所成的角分别为
30°和 60°，则这样的直线最
多有
（）
A ．1条
B 。

2 条
C 。

3 条
D。

4 条
9.一个凸多面体的顶点数为数为
30。

则它的各面多边形的内角总和为
（）
A ． 2160°
B 、 5400°
Ｃ。

6480°
D 。

7
10.在一个锥体中，作平行于底面的截面，若这个截面面积与底面面积之比为锥体被截面所分成的两部分的体积之比为（）
1∶ 3，则
A ．1∶
3
B ．1∶9
C ．1∶ 3 3
D ．1∶(3 3
1)
11.E 、 F
分别是三棱锥
P
ABC 的棱
AP 、 BC
的中点，
PC 10，
所成的角为
AB
6 ， EF=7，则异面直线 AB 与 PC
（
）
(A) 60°
(B)45°
(C) 30° (D)1
1２ . 用一张钢板制作一个容积为
4m 3 的无盖长方体水箱。

可用的长方体钢板有四种不同的
规格（长宽的尺寸如选项所示，单位均为 m ）若既要够用，又要所剩最少，则应选择钢
板的规格是
A ．25
B ．25.5
C ．2 6.1
D ．35
二、填空题： (本小题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分，把答案填在题中横线上 )
1３。

以 2、 3、 3、4、5、5、为棱长的四面体的体积可以是 _________(只需写出其中的一
个 )
D 1
1４ . 如图，在透明材料制成的长方体容器 ABCD —A 1B 1C 1D 1
A 1
C
内灌注一些水，固定容器底面一边 BC 于桌面上，再将容器倾斜
B 1
根据倾斜度的不同，有下列命题：
（ 1）水的部分始终呈棱柱形；
D
（ 2）水面四边形 EFGH 的面积不会改变；（ 3）棱 A 1D 1 始终
与水面 EFGH 平行；（ 4）当容器倾斜如图所示时， BE · BF
F
是定值，其中所有正确命题的序号是。

A
C
E
B
1５．一个立方体的六个面上分别标有字母 A 、B 、C 、D 、 A
F
E 、
F ，右图是此立方体的两种不同放置，则
C
B
E
与 D 面相对的面上的字母是。

D
（ 1５题）—
16、已知 A 表示点， a ， b ， c 表示直线， M ， N 表示平面，给出以下命题：
① a ⊥ M ，若 M ⊥ N ，则 a ∥ N
②a⊥ M，若 b∥ M,c∥ a, 则 a⊥ b,c ⊥ b
③a⊥ M， b M,若 b∥ M，则 b⊥a
④ a, b∩=A,c 为 b 在内的射影，若a⊥ c，则 a⊥ b
其中逆命题成立的是___________
三、解答题： (本小题共 6 小题，共 74 分，解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤 ) １７。

（本小题满分 12 分）一个多面体共有１０个顶点，每个顶点处都有４条棱，面的形
状只有三角形和四边形。

求该多面体中三角形和四边形的个数。

18．（本小题满分12 分）设平面∥平面、BD=15cm, 线段 AC 、BD 在平面内射影长的和为在内，C、D
cm,求
在内，且AC=13cm ，
⑴AC 、 BD 在平面内的射影的长
⑵平面与的距离
19. （本小题满分12 分）在长方体 ABCD —A1B1C1D1中，AB=2 ，BB1BC1，E为 D1C1的中点，连结ED， EC， EB 和 DB 。

（Ⅰ）求证：平面EDB ⊥平面 EBC ；（Ⅱ）求二面角
（Ⅲ）求异面直线EB 和 DC 的距离。

本小题满分12 分）如图，四边形ABCD 是矩形， PA⊥平面 ABCD ，其中 AB=3 ， PA=4，若在线段PD 上存在点 E 使得 BE ⊥CE，求线段AD 的取值范围，并求当线段PD 上有且只有一个点 E 使得 BE ⊥ CE 时，二面角E—BC — A 的大小。

P
A
D
B C
21。

（本小题满分 12 分）已知棱长为 1 的正方体 AC 1，E， F 分别是 B1 C1和 C1D 1的中点（ 1）求证： E、 F、 B、D 共面
（ 2）求点 A 1到平面 BDFE 的距离
（ 3）求直线 A 1D 与平面 BDFE 所成的角
F
D 1
C1
E
A1
B 1
22．（本小题满分 14 分）如图：在直角三角形 ABC 中，已知 AB=a ，∠ ACB=30 o，∠ B=90o,D 为 AC 的中点， E 为 BD 的中点， AE 的延长线交 BC 于 F，将△ ABD 沿 BD 折起，二面角 A'-BD-
C 的大小记为θ 。

⑴求证：平面A'EF平面BCD；
⑵ θ为何值时 A'B CD ？
⑶在⑵的条件下，求点 C 到平面 A'BD 的距离。

A’
A
“‘
D
D
E E
B
C
B
F C F。

立体几何单元测试题.doc.docx