届高三文科数学立体几何专题训练
高三立体几何专题练习(含答案)

立体几何专题练习卷一、填空题(本大题满分56分,每小题4分) 1.正方体DC B A ABCD 111-的棱长为a ,则异面直线1AB 与1BC 所成的角的大小是__________.2.已知某铅球的表面积是2484cm π,则该铅球的体积是___________2cm .3.若圆锥的侧面积为20π,且母线与底面所成的角为4arccos5,则该圆锥的体积为___________.4.在长方体1111ABCD A B C D -中,若12,1,3AB BC AA ===,则1BC 与平面11BB D D 所成的角θ可用反三角函数值表示为θ=____________.5.若取地球的半径为6371米,球面上两点A 位于东经O12127',北纬O 318',B 位于东经O12127',北纬O 255',则A B 、两点的球面距离为_____________千米(结果精确到1千米).6.已知圆锥的母线长为5cm ,侧面积为π15 2cm ,则此圆锥的体积为__________3cm .7.若圆锥的底面半径和高都是2,则圆锥的侧面积是_____________. 8.如图,是一个无盖正方体盒子的表面展开图,A B C 、、为其上的三个点,则在正方体盒子中,ABC ∠=____________.9.一个圆柱形容器的轴截面尺寸如右图所示,容器内有一个实心的球,球的直径恰等于圆柱的高.现用水将该容器注满,然后取出该球(假设球的密度大于水且操作过程中水量损失不计),则球取出后,容器中水面的高度为__________cm. (精确到0.1cm )10.如图,用铁皮制作一个无盖的圆锥形容器,已知该圆锥的母线与底面所在平面的夹角为45︒,容器的高为10cm .制作该容器需要铁皮面积为__________cm2.(衔接部分忽略不计,结果保留整第9题数)11.如图,圆锥的侧面展开图恰好是一个半圆,则该圆锥的母线与底面所成的角的大小是__________ .12.如右下图,ABC ∆中, 90=∠C ,30=∠A ,1=BC .在三角形内挖去半圆(圆心O 在边AC 上,半圆与BC 、AB 相切于点C 、M ,与AC 交于N ),则图中阴影部分绕直线AC 旋转一周所得旋转体的体积为__________ .13.如图所示,以圆柱的下底面为底面,并以圆柱的上底面圆心为顶点作圆锥, 则该圆锥与圆柱等底等高。
高三数学立体几何专项练习题及答案

高三数学立体几何专项练习题及答案一、选择题1. 下列哪个几何体的所有面都是三角形?A. 正方体B. 圆柱体C. 正六面体D. 球体答案:C2. 一个有8个面的多面体,其中6个面是正方形,另外2个面是等边三角形,它的名字是?A. 正八面体B. 正十二面体C. 正二十面体D. 正二十四面体答案:C3. 空间中任意一点到四个角落连线的垂直距离相等的四棱锥称为?A. 正四棱锥B. 圆锥台C. 四棱锥D. 无法确定答案:C4. 任意多面体的面数与顶点数、棱数的关系是?A. 面数 + 顶点数 = 棱数 + 2B. 面数 + 棱数 = 顶点数 + 2C. 顶点数 + 棱数 = 面数 + 2D. 顶点数 + 面数 = 棱数 + 2答案:A5. 求下列多面体的棱数:(1)正六面体(2)正八面体(3)正十二面体答案:(1)正六面体的棱数为 12(2)正八面体的棱数为 24(3)正十二面体的棱数为 30二、填空题1. 下列说法正确的是:一棱锥没有底面时,它的底面是一个______。
答案:点2. 铅垂线是指从一个多面体的一个顶点到与它相对的棱上所作的垂线,它与该棱垂足的连线相交于该多面体的______上。
答案:中点3. 对正八面体,下列说法不正确的是:_____条对角线与_____两两垂直。
答案:六,相邻面三、计算题1. 一个棱锥的底面是一个边长为6cm的正三角形,其高为8cm。
求棱锥体积。
解答:底面积 S = (1/2) ×底边长 ×高 = (1/2) × 6 × 8 = 24 cm²棱锥体积 V = (1/3) × S ×高 = (1/3) × 24 × 8 = 64 cm³所以,棱锥的体积为64 cm³。
2. 一个正四棱锥的底面是一个边长为10cm的正方形,其高为12cm。
求四棱锥的体积。
解答:底面积 S = 边长² = 10² = 100 cm²四棱锥体积 V = (1/3) × S ×高 = (1/3) × 100 × 12 = 400 cm³所以,四棱锥的体积为400 cm³。
2020高三数学立体几何专项训练文科

2020高三数学立体几何专项训练文科1.在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PA垂直于平面ABCD,E是PD的点。
Ⅰ) 证明PB平行于平面AEC。
Ⅱ) 设AP=1,AD=3,求三棱锥P-ABD的体积V和A点到平面PBD的距离。
2.在四棱锥P-ABCD中,AB平行于CD且AB等于2CD,E为PB的中点。
1) 证明CE平行于平面PAD。
2) 是否存在一点F在线段AB上,使得平面PAD平行于平面CEF?若存在,证明结论;若不存在,说明理由。
3.在四棱锥P-ABCD中,平面PAC垂直于平面ABCD,且PA垂直于AC且等于AD等于2,四边形ABCD满足BC平行于AD,AB垂直于AD且等于1,点E和F分别为侧棱PB和PC上的点,且PEPF等于λ(λ不等于0)。
1) 证明EF平行于平面PAD。
2) 当λ等于2时,求点D到平面AFB的距离。
4.四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是正方形。
1) 证明平面A1BD平行于平面CD1B1.2) 若平面ABCD与平面B1D1C相交于直线l,证明B1D1平行于l。
5.在平行四边形ABCD外一点P,PC的中点为M,在DM上取一点G,过G与AP作平面交平面BDM于H。
证明AP平行于GH。
6.在四棱锥P-ABCD中,PA垂直于底面ABCD,AB垂直于AD,AC垂直于CD,且∠ABC等于60度,PA等于AB等于BC,E是PC的中点。
证明:1) CD垂直于AE;2) PD垂直于平面ABE。
7.在四棱锥P-ABCD中,平面PAB垂直于平面ABCD,四边形ABCD为正方形,△PAB为等边三角形,E是PB的中点,平面AED与棱PC交于点F。
1) 证明AD平行于EF;2) 证明PB垂直于平面AEFD;3) 设四棱锥P-AEFD的体积为V1,四棱锥P-ABCD的体积为V2,求V1和V2的值。
8.在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是边长为a,∠DAB 等于60度的菱形,侧面PAD为正三角形,其所在平面垂直于底面ABCD,G为AD的中点。
高三数学专项训练:立体几何解答题(三)(文科)

中,CA CB =,1AB AA =,160BAA Ð=。
(Ⅰ)证明:1AB A C ^;(Ⅱ)若2AB CB ==,16A C =高三数学专项训练:立体几何解答题(三)(文科)1.如图,在.如图,在四棱锥四棱锥A-BCDE 中,侧面∆ADE 是等边三角形,底面BCDE 是等腰是等腰梯形梯形,且CD ∥BE,DE=2BE,DE=2,,CD=4,60CDE Ð=° ,M 是DE 的中点,F 是AC 的中点,且AC=4AC=4,,求证:(1)平面ADE ADE⊥平面⊥平面BCD;BCD;(2)FB (2)FB∥平面∥平面ADE. ADE.2.(本小题满分12分)如图,分)如图,三棱柱三棱柱111ABC A B C -,求三棱柱111ABC A B C -的体积。
45..如图,三棱锥P ABC -中,90ABC °Ð=,PA ABC ^底面(Ⅰ)求证:PAC PBC ^平面平面;(Ⅱ)若AC BC PA ==,M 是PB 的中点,求AM 3.如图,在.如图,在四棱锥四棱锥P -ABCD 中,中,PD PD PD⊥⊥平面ABCD ABCD,,AB AB∥∥DC DC,已知,已知BD BD==2AD 2AD==2PD 2PD==8,AB =2DC 2DC==(Ⅰ)设M 是PC 上一点,证明:平面MBD MBD⊥平面⊥平面PAD PAD;;(Ⅱ)若M 是PC 的中点,求棱锥P -DMB 的体积.4与平面PBC 所成角的所成角的正切正切值5中,CB DA 、是梯形的高,2AE BF ==,22AB =,现将梯形沿CB DA 、折起,使//EF AB ,且2E F A B =如图所示,已知M N P 、、(1)求证://MN6^PA 底面ABCD ,F E ,分别是PB AC ,的中点的中点. . .PFEDC B A(1)求证://EF 平面PCD ;(2)求证:平面^PBD 平面PAC ;(3)若AB PA =,求PD 与平面PAC 所成的角的大小所成的角的大小. . ..如图,在等腰.如图,在等腰梯形梯形CDEF ,得一简单,得一简单组合组合体ABCDEF 分别为,,AF BD EF 的中点平面BCF ;(2)求证:AP ^平面DAE ..如图,.如图,四棱锥四棱锥ABCD P -的底面ABCD 为正方形,7中,2AB BC =,点M 在边CD 上,点F 在边AB 上,且DF AM^,垂足为E ,若将ADM D 沿AM 折起,使点ABCM D -¢.(Ⅰ)求证:F D AM p ,求直线D8.如图,在四棱锥-P .如图,在.如图,在矩形矩形ABCD D 位于D ¢位置,连接B D ¢,C D ¢得四棱锥¢^;(Ⅱ)若3p =¢ÐEF D ,直线F D ¢与平面ABCM 所成角的大小为3A ¢与平面ABCM 所成角的所成角的正弦正弦值.值.ABCD 中,四边形ABCD 是菱形,PA PC =,E 为PB 的中点.(Ⅰ)求证:PD ∥平面AEC ;(Ⅱ)求证:平面AEC ^平面PBD .-的中点,E 为PA 的中点.的中点.ADO C PBEMNC C 1B 1A 1BA9.如图,在直.如图,在直三棱柱三棱柱ABC ABC--A 1B 1C 1中,点M 是A 1B 的中点,点N 是B 1C 的中点,连接MN MN(Ⅰ)证明:(Ⅰ)证明:MN//MN//MN//平面平面ABC ABC;; (Ⅱ)若AB=1AB=1,,AC=AA 1=3,BC=2BC=2,求二面角,求二面角A —A 1C —B 的余弦值的大小值的大小1010..如图,四棱锥P ABCD 的底面是直角的底面是直角梯形梯形,//AB CD ,AB AD ^,PAB D 和PADD 是两个边长为2的正三角形,4DC =,O 为BD (Ⅰ)求证:PO ^平面ABCD ;(Ⅱ)求证://OE 平面PDC ;(Ⅲ)求(Ⅲ)求直线直线CB 与平面PDC 所成角的所成角的正弦正弦值.11中,底面ABED 、090ADC Ð=,12BC CD AD ==,PA PD =,,EF .A B C -中,点D 是BC 的中点的中点..(Ⅰ)求证(Ⅰ)求证: : AD ^平面11BCC B ;(Ⅱ)求证(Ⅱ)求证: : 1A C 平面1AB D .A BCDA 1B 1C 1.在.在四棱锥四棱锥P ABCD -为直角为直角梯形梯形,//BC AD 为,AD PC 的中点.(1)求证://PA 平面BEF ;(2)求证:AD PB ^1212.如图,正.如图,正.如图,正三棱柱三棱柱111ABC13.如图,在多面体ABCDFE 中,四边形ABCD 是矩形,AB ∥EF , 902=Ð=EAB EF AB,(1)若G 点是DC )求证:BAF DAF 面面^.(3)若,2,1===AB AD AE ,平面ABCD ABFE 平面^.中点,求证:AED FG 面//.(2求的体积三棱锥AFC D -.∴,3AM DE AM ^=,∵在∆DMC 中,中,DM=1DM=1DM=1,,60CDE Ð=°,CD=4,CD=4,,∴22241241cos6013MC =+-´´×°= ,即MC=13.在∆AMC 中,222222(3)(13)4AM MC AC +=+==∴AM AM⊥⊥MC,MC,又∵,AM DE ^MC DE M = , , ∴∴AM ^平面BCD,BCD,∵AM Í平面ADE, ADE, ∴平面∴平面ADE ADE⊥平面⊥平面BCD.BCD.(2)取DC 的中点N ,连结FN,NB,FN,NB,∵F,N 分别是AC AC,,DC 的中点,∴的中点,∴FN FN FN∥∥AD,AD,由因为由因为FN Ë平面ADE,AD Í平面ADE, ADE, ∴∴FN FN∥平面∥平面ADE,ADE,∵N 是DC 的中点,∴的中点,∴BC=NC=2BC=NC=2BC=NC=2,又,又60CDE Ð=°,∴∆BCN 是等边三角形,∴是等边三角形,∴BN BN BN∥∥DE,DE, 由BN Ë平面ADE,ED Í平面ADE, ADE, ∴∴BN BN∥平面∥平面ADE,ADE,∵FN BN N = , , ∴平面∴平面ADE ADE∥平面∥平面FNB,FNB,∵FB Í平面FNB, FNB, ∴∴FB FB∥平面∥平面ADE.ADE.考点:考点:1.1. 1.直线与平面垂直的判定;直线与平面垂直的判定;直线与平面垂直的判定;2.2.2.平面一平面垂直的判定;平面一平面垂直的判定;平面一平面垂直的判定;3.3.3.直线与平面平行的判定直线与平面平行的判定直线与平面平行的判定..2.(1)取AB 的中点O ,连接1OC O 、1OA O 、1A B ,因为CA=CB CA=CB,所以,所以OC AB ^,由于AB=AA 1,∠,∠BA A BA A 1=600,所以1OA AB ^,所以AB ^平面1OAC ,因为1A C Ì平面1OAC ,所以AB AB⊥⊥A 1C ;(2)因为221A C OC =因为ABC D 为等边三角形,所以3CO =,底面积1232232S =´´=高三数学专项训练:立体几何解答题(三)(文科)参考答案1.(1)证明详见解析;(2)证明详见解析 【解析】【解析】试题分析:(1)首先根据直线与平民啊垂直的)首先根据直线与平民啊垂直的判定定理判定定理证明AM ^平面BCD,BCD,然后再根据平面垂直的判定定理证明平面ADE ADE⊥平面⊥平面BCD BCD;;(2),取DC 的中点N ,首先证FN ∥平面ADE,ADE,然后再证∴然后再证∴然后再证∴BN BN BN∥平面∥平面ADE,ADE,再根据平面与平民啊平行的判定定理证明∴平面再根据平面与平民啊平行的判定定理证明∴平面ADE ∥平面FNB,FNB,最后由面面平行的性质即可最后由面面平行的性质即可最后由面面平行的性质即可..试题解析:(1)∵∆ADE 是等边三角形,,M 是DE 的中点,的中点,,所以,所以体积体积123323V =´´=(Ⅱ)163P DMB V -=. 【解析】【解析】试题分析:试题解析:(I )证明:在ABD D 中,由于4,8,45A D B D A B ===,所以222AD BD AB +=.故AD BD ^。
高中数学专项训练(立体几何文科提升版)

高高高高高高高高高立体几何文科提升版高高高高高高高高1.如图是由圆柱与圆锥组合而成的几何体的三视图,则该几何体的表面积为()A. 20πB. 24πC. 28πD. 32π2.正四棱锥的顶点都在同一球面上,若该棱锥的高为4,底面边长为2,则该球的表面积为( )A. 81π4B. 16π C. 9π D. 27π43.已知m,n表示两条不同直线,α表示平面,下列说法正确的是()A. 若m//α,n//α,则m//nB. 若m⊥α,n⊂α,则m⊥nC. 若m⊥α,m⊥n,则n//αD. 若m//α,m⊥n,则n⊥α4.一个由半球和四棱锥组成的几何体,其三视图如图所示.则该几何体的体积为()A. 13+23π B. 13+√23π C. 13+√26π D. 1+√26π5.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的表面积为()A. 18+36√5B. 54+18√5C. 90D. 816.已知m,n为两条不同的直线,α,β为两个不同的平面,则下列命题中正确的有()(1)m⊂α,n⊂α,m//β,n//β⇒α//β(2)n//m,n⊥α⇒m⊥α(3)α//β,m⊂α,n⊂β⇒m//n(4)m⊥α,m⊥n⇒n//αA. 0个B. 1个C. 2个D. 3个7.如图,某几何体的三视图是三个半径相等的圆及每个圆中两条相互垂直的半径.若该几何体的体积是28π3,则它的表面积是()A. 17πB. 18πC. 20πD. 28π8.设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则下列命题正确的是()A. 若m//α,n//α,则m//nB. 若α//β,m⊂α,n⊂β,则m//nC. 若α∩β=m,n⊂α,n⊥m,则n⊥βD. 若m⊥α,m//n,n⊂β则α⊥β9.已知圆柱的高为1,它的两个底面的圆周在直径为2的同一个球的球面上,则该圆柱的体积为()A. πB. 3π4C. π2D. π410.已知A,B,C,D是同一球面上的四个点,其中△ABC是正三角形,AD⊥平面ABC,AD=2AB=6,则该球的体积为()A. 32√3πB. 48πC. 24πD. 16π11.已知一个简单几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为().A. 3π+6B. 6π+6C. 3π+12D. 1212.设α,β,γ是三个不重合的平面,l是直线,给出下列命题①若α⊥β,β⊥γ,则α⊥γ;②若l上两点到α的距离相等,则l//α;③若l⊥α,l//β,则α⊥β;④若α//β,l⊄β,且l//α,则l//β.其中正确的命题是()A. ①②B. ②③C. ②④D. ③④13.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是()A. πB. 2πC. 4πD. 8π14.已知三棱锥P−ABC的三条侧棱两两互相垂直,且AB=√5,BC=√7,AC=2,则此三棱锥的外接球的体积为()A. 83π B. 8√23π C. 163π D. 323π15.已知S,A,B,C是球O表面上的点,SA⊥平面ABC,AB⊥BC,SA=AB=1,BC=√2,则球O的表面积等于()A. 4πB. 3πC. 2πD. π16.一个几何体的三视图如图所示,其中正视图是一个正三角形,则该几何体的外接球的体积为()A. √33π B. π C. 263π D. 32√327π17.已知m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则下列命题正确的是()A. 若m//n,m⊥α,则n⊥αB. 若m//α,n//α,则m//nC. 若m⊥α,m//β,则α//βD. 若m//α,α⊥β,则m⊥β18.A,B,C,D是同一球面上的四个点,△ABC中,∠BAC=2π3,AB=AC,AD⊥平面ABC,AD=6,AB=2√3,则该球的表面积为______ .19.在三棱锥V−ABC中,面VAC⊥面ABC,VA=AC=2,∠VAC=120°,BA⊥BC则三棱锥V−ABC的外接球的表面积是______.20.如图,在三棱锥P−ABC中,PA⊥AB,PA⊥BC,,PA=AB=BC=2,D为线段AC的中点,E为线段PC上一点.(1)求证:;(2)求证:平面BDE⊥平面PAC;(3)当PA//平面BDE时,求三棱锥E−BCD的体积.21.如图,四棱锥P−ABCD的底面是矩形,PA⊥平面ABCD,E,F分别是AB,PD的中点,且PA=AD.(1)求证:AF//平面PEC;(2)求证:平面PEC⊥平面PCD.22.如图,在平行四边形ABCD中,AB=1,BC=2,∠ABC=60°,在直角梯形ABEF中,BE=2,AF=3,BE//AF,∠BAF=90°,平面ABCD⊥平面ABEF.(Ⅰ)求证:AC⊥平面ABEF;(Ⅱ)求证:CD//平面AEF;(Ⅲ)求三棱锥D−AEF的体积.23.如图,在四棱锥P−ABCD中,底面ABCD是正方形.点E是棱PC的中点,平面ABE与棱PD交于点F.(Ⅰ)求证:AB//EF;(Ⅱ)若PA=AD,且平面PAD⊥平面ABCD,求证:AF⊥平面PCD.24.已知直四棱柱ABCD−A1B1C1D1的底面是菱形,且∠DAB=60°,AD=AA1,F为棱BB1的中点,M为线段AC1的中点.(1)求证:FM//平面ABCD;(2)求证:平面AFC1⊥平面ACC1A1.25.如图,在斜三棱柱ABC−A1B1C1中,侧面AA1C1C是菱形,AC1与A1C交于点O,E是棱AB上一点,且OE//平面BCC1B1(1)求证:E是AB中点;(2)若AC1⊥A1B,求证:AC1⊥BC.答案和解析1.【答案】C【解析】【分析】本题考查由三视图求表面积,空间立体几何三视图,属于基础题.空间几何体是一个组合体,上面是一个圆锥,圆锥的底面直径是4,圆锥的高是2√3,在轴截面中圆锥的母线长使用勾股定理求出,写出表面积,下面是一个圆柱,圆柱的底面直径是4,圆柱的高是4,求出圆柱的表面积,注意不包括重合的平面. 【解答】解:由三视图知,空间几何体是一个组合体,上面是一个圆锥,圆锥的底面直径是4,圆锥的高是2√3, ∴在轴截面中圆锥的母线长是√12+4=4, ∴圆锥的侧面积是π×2×4=8π,下面是一个圆柱,圆柱的底面直径是4,圆柱的高是4, ∴圆柱表现出来的表面积是π×22+2π×2×4=20π. ∴空间组合体的表面积是. 故选C . 2.【答案】A【解析】【分析】本题主要考查四棱锥外接球的表面积,属于基础题.利用正四棱锥的底面边长和高求出外接球的半径,进而可得表面积. 【解答】解:由题可知正四棱锥P −ABCD 的外接球的球心在它的高PO 1上,记为O ,设球的半径为R ,∵棱锥的高为4,底面边长为2, ∴R 2=(4−R)2+(√2)2, ∴R =94,∴该球的表面积为4π×(94)2=81π4.故选A .3.【答案】B【解析】【分析】本题考查空间直线与平面的位置关系,考查直线与平面的平行、垂直的判断与性质,记熟这些定理是迅速解题的关键,注意观察空间的直线与平面的模型,属于基础题. A .运用线面平行的性质,结合线线的位置关系,即可判断; B .运用线面垂直的性质,即可判断;C.运用线面垂直的性质,结合线线垂直和线面平行的位置即可判断;D.运用线面平行的性质和线面垂直的判定,即可判断.【解答】解:A.若m//α,n//α,则m,n相交或平行或异面,故A错;B.若m⊥α,n⊂α,则m⊥n,故B正确;C.若m⊥α,m⊥n,则n//α或n⊂α,故C错;D.若m//α,m⊥n,则n//α或n⊂α或n⊥α或n与α相交,故D错.故选B.4.【答案】C【解析】【分析】本题考查空间几何体的三视图和体积,属于基础题.由已知中的三视图可得:该几何体上部是一个半球,下部是一个四棱锥,进而可得答案.【解答】解:由已知中的三视图可得:该几何体上部是一个半球,下部是一个四棱锥,半球的直径为棱锥的底面对角线,由棱锥的底面棱长为1,可得2R=√2,故R=√22,故半球的体积为23π⋅(√22)3=√26π,棱锥的底面面积为1,高为1,故棱锥的体积V=13,故组合体的体积为13+√26π,故选C.5.【答案】B【解析】【分析】本题考查由几何体的三视图求表面积考查棱柱的表面积,属于一般题.由已知中的三视图可得:该几何体是一个以边长为3的正方形为底面的斜四棱柱,进而得到答案.【解答】解:由已知中的三视图可得:该几何体是一个以边长为3的正方形为底面的斜四棱柱,其上下底面面积均为:3×3=9,侧面的面积为:(3×6+3×√32+62)×2=36+18√5,故棱柱的表面积为:9×2+36+18√5=54+18√5.故选B.6.【答案】B【解析】【分析】本题考查命题的真假判断与应用,考查空间中直线与直线,直线与平面,平面与平面的位置关系,考查空间想象能力和思维能力,属于中档题.由空间中直线与直线,直线与平面,平面与平面的位置关系逐一核对四个命题得答案.【解答】解:对于(1),m⊂α,n⊂α,m//β,n//β⇒α//β,错误,当m//n时,α与β可能相交;对于(2),n//m,n⊥α⇒m⊥α,正确,原因是:n⊥α,则n垂直于α内的两条相交直线,又m//n,则m也垂直α内的这两条相交直线,则m⊥α;对于(3),α//β,m ⊂α,n ⊂β⇒m//n ,错误,m 与n 有可能异面; 对于(4),m ⊥α,m ⊥n ⇒n //α,错误,也可能是n ⊂α. ∴正确命题的个数是1个. 故选B . 7.【答案】A【解析】【分析】本题考查三视图求解几何体的体积与表面积,考查计算能力以及空间想象能力.判断三视图复原的几何体的形状,利用体积求出几何体的半径,然后求解几何体的表面积. 【解答】解:由题意可知三视图复原的几何体是去掉18后的球,如图:可得78×43πR 3=28π3,R =2..故选A . 8.【答案】D【解析】【分析】本题考查空间中的线面关系以及面面垂直的判定定理,属于基础题. 由空间中的线面关系一一判定即可. 【解答】解:A.错误,同时和一个平面平行的两直线不一定平行,可能相交,可能异面; B .错误,两平面平行,两平面内的直线不一定平行,可能异面;C .错误,一个平面内垂直于两平面交线的直线,只有在两个平面互相垂直的时候才与另一个平面垂直;D .正确,由m ⊥α,m//n ,得n ⊥α,又n ⊂β,∴α⊥β. 故选D . 9.【答案】B【解析】【分析】本题考查圆柱的体积的求法,考查圆柱、球等基础知识,考查运算求解能力、空间想象能力,属于中档题.推导出该圆柱底面圆周半径r =√12−(12)2=√32,由此能求出该圆柱的体积.【解答】解:如图所示:∵圆柱的高为1,它的两个底面的圆周在直径为2的同一个球的球面上, ∴该圆柱底面圆周半径r =√12−(12)2=√32,∴该圆柱的体积:V =Sℎ=π×(√32)2×1=3π4.故选B .10.【答案】A【解析】【分析】本题考查了球的内接体与球的体积,考查运算求解能力,空间想象能力,属于中档题. 把三棱锥D −ABC 扩展为三棱柱,上下底面中心E ,F 的连线的中点O 与A 的距离为球的半径,根据题中条件求出半径OA ,即可求出球的体积. 【解答】解:由题意画出几何体的图形如图,把三棱锥D −ABC 扩展为三棱柱,上下底面中心F ,E 的连线的中点O 与A 的距离为球的半径R , AD =2AB =6,OE =3,△ABC 是正三角形, 所以AE =23√AB 2−AB 24=√3.AO =√32+(√3)2=2√3.所求球的体积为43πR 3=43π⋅(2√3)3=32√3π. 故选A .11.【答案】A【解析】【分析】本题考查由三视图求面积、体积,关键是由三视图还原几何体,是中档题.由三视图还原几何体,可知该几何体为组合体,左边部分是四分之一圆锥,右边部分为三棱锥,然后由锥体体积求解. 【解答】解:由三视图还原几何体如图,该几何体为组合体,左边部分是四分之一圆锥,右边部分为三棱锥,则其体积V=14×13×π×32×4+13×12×3×3×4=3π+6.故选A.12.【答案】D【解析】【分析】本题考查的知识点是空间直线与平面之间的位置关系判定及命题的真假判断与应用,其中熟练掌握空间直线与平面位置关系的判定方法是解答本题的关键,属于基础题.由空间平面与平面之间位置关系的定义及判定方法,可以判断①的正误;根据空间直线与平面位置关系的定义及判定方法,可以判断②与④的正误;根据线面垂直的判定方法可以得到③为真命题,综合判断结论,即可得到答案.【解答】解:若α⊥β,β⊥γ,则α与γ可能相交,也可能平行,故①错误;若l上两点到α的距离相等,则l与α可能相交,也可能平行,故②错误;若l//β,则存在直线a⊂β,使l//a,又l⊥α,∴a⊥α,则α⊥β,故③正确;若α//β,且l//α,则l⊂β或l//β,又由l⊄β,∴l//β,故④正确;故选D.13.【答案】A【解析】【分析】由三视图可知,该几何体为底面直径为2,高为2的圆柱的一半,求出体积即可.本题的考点是由三视图求几何体的体积,需要由三视图判断空间几何体的结构特征,并根据三视图求出每个几何体中几何元素的长度,代入对应的体积公式分别求解,考查了空间想象能力.【解答】解:由三视图可知,该几何体为底面直径为2,高为2的圆柱的一半.体积V=12×π×12×2=π.故选A.14.【答案】B【解析】【分析】本题给出三棱锥的空间特征及外接球问题,考查了计算能力和空间想象能力,属于中档题.求出PA=1,PC=√3,PB=2,以PA、PB、PC为过同一顶点的三条棱,作长方体如图,则长方体的外接球同时也是三棱锥P−ABC外接球.算出长方体的对角线,即球直径,进而利用球的体积公式求解.【解答】解:∵AB=√5,BC=√7,AC=2,∴PA=1,PC=√3,PB=2,以PA、PB、PC为过同一顶点的三条棱,作长方体如图,则长方体的外接球同时也是三棱锥P−ABC外接球.∵长方体的对角线长为√1+3+4=2√2,∴球直径为2√2,半径R=√2,因此三棱锥P−ABC外接球的体积是43πR3=43π×(√2)3=8√23π,故选B.15.【答案】A【解析】【分析】本题主要考查了线面垂直的判定和性质,以及外接球的表面积等有关知识,考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力,属于中档题.先寻找球心,根据S,A,B,C是球O表面上的点,则OA=OB=OC=OS,根据直角三角形的性质可知O为SC的中点,则SC即为直径,根据球的表面积公式求解即可.【解答】解:如图所示:取SC的中点O,连接AO,BO,因为SA⊥平面ABC,,,∴SA⊥AC,SA⊥BC,∴在Rt△ASC中,OA=OS=OC,又AB⊥BC,SA∩AB=A,,又,∴BC⊥SB,∴在Rt△SBC中,有OB=OS=OC,又SA=AB=1,BC=√2,AB⊥BC,∴SC=2,∴OA=OB=OC=OS=1,即球O 的半径为1,∴球O 的表面积为4πR 2=4π.故选A .16.【答案】D【解析】解:设外接球半径为r ,则有(√3−r)2+1=r 2,所以r =2√33,所以V =43πr 3=32√327π. 故选:D .设外接球半径为r ,则有(√3−r)2+1=r 2,解出利用体积计算公式即可得出.本题考查了三棱锥的三视图、球的体积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.17.【答案】A【解析】【分析】本题主要考查了空间中直线与平面之间的位置关系,同时考查了推理能力,属于基础题. 根据线面、面面平行、垂直的判定与性质,进行判断,即可得出结论.【解答】解:对于A ,根据线面垂直的性质定理,可得A 正确;对于B ,若m//α,n//α,则m//n ,m ,n 相交或异面,不正确;对于C ,若m ⊥α,m//β,则α⊥β,不正确;对于D ,若m//α,α⊥β,则m 与β的位置关系不确定,不正确.故选:A .18.【答案】84π【解析】【分析】本题考查球的表面积的求法,球的内接体问题,考查空间想象能力以及计算能力,属于中档题.把A 、B 、C 、D 扩展为三棱柱,上下底面中心连线的中点与A 的距离为球的半径,求出半径即可求解球的表面积.【解答】解:由题意,设△ABC 外接圆的圆心为E ,球心为O ,把A 、B 、C 、D 扩展为三棱柱,AD =6,AB =AC =2√3,OE =3,△ABC 中,BC =√12+12−2×2√3×2√3×(−12)=6, ∴AE =12√32=2√3,∴球半径AO =√12+9=√21.所求球的表面积S =4π(√21)2=84π.故答案为84π.19.【答案】16π【解析】【分析】本题考查三棱锥的外接球表面积,考查直线和平面的位置关系,确定三棱锥的外接球的半径是关键,属于中档题.设AC中点为M,VA中点为N,过M作面ABC的垂线,球心O必在该垂线上,连接ON,则ON⊥AV.可得OA=2,即三棱锥V−ABC的外接球的半径为2,即可求出三棱锥的外接球表面积.【解答】解:如图,设AC中点为M,VA中点为N,∵面VAC⊥面ABC,BA⊥BC,∴过M作面ABC的垂线,由面面垂直得到OM垂直面ABC,即球心O是三角形VAC的外接圆圆心,球心O必在该垂线上,连接ON,则ON⊥AV.在Rt△OMA中,AM=1,∠OAM=60°,∴OA=2,即三棱锥V−ABC的外接球的半径为2,∴三棱锥V−ABC的外接球的表面积S=4πR2=16π.故答案为:16π.20.【答案】(1)证明:由PA⊥AB,PA⊥BC,AB⊂平面ABC,BC⊂平面ABC,且AB∩BC=B,可得PA⊥平面ABC,由BD⊂平面ABC,可得PA⊥BD;(2)证明:由AB=BC,D为线段AC的中点,可得BD⊥AC,由PA⊥平面ABC,PA⊂平面PAC,可得平面PAC⊥平面ABC,又平面PAC∩平面ABC=AC,BD⊂平面ABC,且BD⊥AC,即有BD⊥平面PAC,BD⊂平面BDE,可得平面BDE⊥平面PAC;(3)解:PA//平面BDE,PA⊂平面PAC,且平面PAC∩平面BDE=DE,可得PA//DE,又D为AC的中点,可得E为PC的中点,且DE=12PA=1,由PA⊥平面ABC,可得DE⊥平面ABC,可得S△BDC=12S△ABC=12×12×2×2=1,则三棱锥E−BCD的体积为13DE⋅S△BDC=13×1×1=13.【解析】本题考查空间的线线、线面和面面的位置关系,三棱锥的体积的求法,考查空间想象能力和推理能力,属于中档题.(1)运用线面垂直的判定定理可得PA⊥平面ABC,再由性质定理即可得证;(2)要证平面BDE⊥平面PAC,可证BD⊥平面PAC,由(1)运用面面垂直的判定定理可得平面PAC⊥平面ABC,再由等腰三角形的性质可得BD⊥AC,运用面面垂直的性质定理和判定定理,即可得证;(3)由线面平行的性质定理可得PA//DE,运用中位线定理,可得DE的长,以及DE⊥平面ABC,求得三角形BCD的面积,运用三棱锥的体积公式计算即可得到所求值.21.【答案】证明:(1)取PC的中点G,连结FG、EG,∴FG为△CDP的中位线,FG//CD,FG=12CD.∵四边形ABCD为矩形,E为AB的中点,∴AE//CD,AE=12CD.∴FG=AE,FG//AE,∴四边形AEGF是平行四边形,∴AF//EG.又EG⊂平面PEC,AF⊄平面PEC,∴AF//平面PEC;(2)∵PA=AD,F是PD的中点,∴AF⊥PD,∵PA⊥平面ABCD,CD⊂平面ABCD,∴PA⊥CD,又因为CD⊥AD,AP∩AD=A,AP,AD⊂平面APD,∴CD⊥平面APD,∵AF⊂平面APD,∴CD⊥AF,又AF⊥PD,且PD∩CD=D,PD,CD⊂平面PDC,∴AF⊥平面PDC,由(1)得EG//AF,∴EG⊥平面PDC,又EG⊂平面PEC,∴平面PEC⊥平面PCD.【解析】本题主要考查了空间线面平行、面面垂直的判定,考查逻辑推理能力和空间想象能力,属于中档题.(1)取PC的中点G,连结FG、EG,AF//EG又EG⊂平面PEC,AF⊄平面PEC,AF//平面PEC;(2)由(1)得EG//AF,只需证明AF⊥平面PDC,即可得到平面PEC⊥平面PCD.22.【答案】解:(Ⅰ)证明:∵在△ABC中,AB=1,BC=2,∠ABC=60°,∴AC2=AB2+BC2−2AB⋅BC⋅cos∠ABC=12+22−2×1×2×12=3,∴AC2+AB2=BC2,∴AB⊥AC,∵平面ABCD⊥平面ABEF,平面ABCD∩平面ABEF=AB,且AC⊂平面ABCD,∴AC⊥平面ABEF;(Ⅱ)∵四边形ABCD是平行四边形,∴CD//AB,∵CD⊄平面ABEF,AB⊂平面ABEF,∴CD//平面AEF;(Ⅲ)连结CF,由(Ⅱ)知CD//平面AEF,∴点D到平面AEF的距离等于点C到平面AEF的距离,由(Ⅰ)知AC=√3,∴三棱锥D−AEF的体积V三棱锥D−AEF =V三棱锥C−AEF=13×(12×3×1)×√3=√32.【解析】本题考查线面垂直、线面平行的证明,考查三棱锥的体积的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力、空间想象能力,考查化归与转化思想、数形结合思想,是中档题.(Ⅰ)推导出AB⊥AC,由此利用平面ABCD⊥平面ABEF,能证明AC⊥平面ABEF;(Ⅱ)求出CD//AB,利用线面平行的判定定理证明CD//平面AEF;(Ⅲ)利用等体积法求三棱锥的体积,即由V三棱锥D−AEF=V三棱锥C−AEF,求出三棱锥D−AEF的体积.23.【答案】解:(Ⅰ)证明:因为底面ABCD是正方形,所以AB//CD,又因为AB⊄平面PCD,CD⊂平面PCD,所以AB//平面PCD,又因为A,B,E,F四点共面,且平面ABEF∩平面PCD=EF,AB⊂平面ABEF,所以AB//EF.(Ⅱ)证明:在正方形ABCD中,CD⊥AD,又因为平面PAD⊥平面ABCD,且平面PAD∩平面ABCD=AD,CD⊂平面ABCD,所以CD⊥平面PAD,又AF⊂平面PAD,所以CD⊥AF,由(Ⅰ)可知AB//EF,又因为AB//CD,所以CD//EF,由点E是棱PC中点,所以点F是棱PD中点,在△PAD中,因为PA=AD,所以AF⊥PD,又因为PD∩CD=D,PD,CD⊂平面PCD,所以AF⊥平面PCD.【解析】本题考查线面平行的性质,平面与平面垂直的性质,考查线面垂直的判定,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.(Ⅰ)先证明AB//平面PCD,即可证明AB//EF;(Ⅱ)利用平面PAD⊥平面ABCD,即可证明CD⊥AF,再证明AF⊥PD,进而即可证明AF⊥平面PCD.24.【答案】证明:(1)延长C1F交CB的延长线于点N,连接AN.∵F是BB1的中点,∴F为C1N的中点,B为CN的中点.又M是线段AC1的中点,故MF//AN.又MF不在平面ABCD内,AN⊂平面ABCD,∴MF//平面ABCD.(2)连BD,由直四棱柱ABCD−A1B1C1D1,可知A1A⊥平面ABCD,又∵BD⊂平面ABCD,∴A1A⊥BD.∵四边形ABCD为菱形,∴AC⊥BD.又∵AC∩A1A=A,AC,A1A⊂平面ACC1A1,∴BD⊥平面ACC1A1.在四边形DANB中,DA//BN且DA=BN,∴四边形DANB为平行四边形,故NA//BD,∴NA⊥平面ACC1A1,又∵NA⊂平面AFC1,∴平面AFC1⊥ACC1A1.【解析】(1)延长C1F交CB的延长线于点N,由三角形的中位线的性质可得MF//AN,从而证明MF//平面ABCD.(2)由A1A⊥BD,AC⊥BD,可得BD⊥平面ACC1A1,由DANB为平行四边形,故NA//BD,故NA⊥平面ACC1A1,从而证得平面AFC1⊥ACC1A1.本题考查直线与平面平行的判定,考查平面与平面垂直的判断,考查推理分析与运算能力,考查等价转化思想与数形结合思想的综合运用,属于中档题.25.【答案】证明:(1)连结BC1,取AB中点E′,∵侧面AA1C1C是菱形,AC1与A1C交于点O,∴O为AC1的中点,∵E′是AB的中点,∴OE′//BC1;∵OE//平面BCC1B1,平面OEBC1∩平面BCC1B1=BC1∴OE//BC1,∴E,E′重合,∴E是AB中点;(2)∵侧面AA1C1C是菱形,∴AC1⊥A1C,∵AC1⊥A1B,A1C∩A1B=A1,A1C⊂平面A1BC,A1B⊂平面A1BC,∴AC1⊥平面A1BC,∵BC⊂平面A1BC,∴AC1⊥BC.【解析】【分析】本题考查的知识要点:线面平行的判定定理,线面垂直的判定定理和性质定理,属于中档题.(1)利用同一法,首先通过连接对角线得到中点,进一步利用中位线,得到线线平行,进一步利用线面平行的判定定理,得到结论.(2)利用菱形的对角线互相垂直,进一步利用线面垂直的判定定理,得到线面垂直,最后转化成线线垂直.。
专题6 立体几何(文科)解答题30题 教师版--高考数学专题训练

专题6立体几何(文科)解答题30题1.(贵州省贵阳市2023届高三上学期8月摸底考试数学(文)试题)如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,1CA CB ==,90BCA ∠=︒,12AA =,M ,N 分别是11A B ,1A A 的中点.(1)求证:1BN C M ⊥;(2)求三棱锥1B BCN -的体积.2.(广西普通高中2023届高三摸底考试数学(文)试题)如图,多面体ABCDEF中,∠=︒,FA⊥平面ABCD,//ED FA,且22 ABCD是菱形,60ABC===.AB FA ED(1)求证:平面BDE⊥平面FAC;(2)求多面体ABCDEF的体积.))如图所示,取中点G ,连接3.(江西省五市九校协作体2023届高三第一次联考数学(文)试题)如图多面体ABCDEF 中,四边形ABCD 是菱形,60ABC ∠=︒,EA ⊥平面ABCD ,//EA BF ,22AB AE BF ===.(1)证明:平面EAC ⊥平面EFC ;(2)求点B 到平面CEF 的距离.(2)设B 到平面CEF 的距离为因为EA ⊥平面ABCD ,AC 因为//EA BF ,EA ⊥平面ABCD 且BC ⊂平面ABCD ,所以BF 因为60ABC ∠=︒,2AB =4.(新疆乌鲁木齐地区2023届高三第一次质量监测数学(文)试题)如图,在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面ABCD ,AD CD ⊥,AD BC ∥,且2PA AD CD ===,3BC =,E 是PD 的中点,点F 在PC 上,且2PF FC =.(1)证明:DF ∥平面PAB ;(2)求三棱锥P AEF -的体积.(2)作FG PD ⊥交PD 于点G 因为PA ⊥面ABCD ,所以PA 又AD CD ⊥,PA 与AD 交于点所以CD ⊥面PAD ,CD PD ⊥又FG PD ⊥,所以//FG CD ,所以所以PF FG PC CD =,得43FG =,因为E 为PD 中点,所以P AEF D AEF F ADE V V V ---===5.(新疆阿克苏地区柯坪湖州国庆中学2021-2022学年高二上学期期末数学试题)如图所示,已知AB ⊥平面BCD ,M ,N 分别是AC ,AD 的中点,BC CD ⊥.(1)求证://MN 平面BCD ;(2)求证:CD BM ⊥;【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【分析】1)根据中位线定理,可得//MN CD ,即可由线面平行的判定定理证明//MN 平面BCD ;(2)由已知推导出AB CD ⊥,再由CD BC ⊥,得CD ⊥平面ABC ,由此能证明CD BM ⊥;【详解】(1)M ,N 分别是AC ,AD 的中点,//MN CD ∴,MN ⊂/ 平面BCD ,且CD ⊂平面BCD ,//MN ∴平面BCD ;(2)AB ⊥Q 平面BCD ,M ,N 分别是AC ,AD 的中点,AB CD ∴⊥,BC CD ⊥ ,,AB BC B AB BC =⊂ ,平面ABC ,CD \^平面ABC ,BM ⊂ 平面ABC ,CD BM ∴⊥.6.(内蒙古乌兰浩特第一中学2022届高三全真模拟文科数学试题)如图在梯形中,//BC AD ,22AB AD BC ===,23ABC π∠=,E 为AD 中点,以BE 为折痕将ABE 折起,使点A 到达点P 的位置,连接,PD PC ,(1)证明:平面PED ⊥平面BCDE ;(2)当2PC =时,求点D 到平面PEB 的距离.因为PE PD =,F 为ED 因为平面PED ⊥平面BCDE 因为21122PF ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭设D 到平面PEB 的距离为7.(山西省运城市2022届高三5月考前适应性测试数学(文)试题(A 卷))如图,四棱柱1111ABCD A B C D -中,底面ABCD 为平行四边形,侧面11ADD A 为矩形,22AB AD ==,160D DB ∠=︒,1BD AA =(1)证明:平面ABCD ⊥平面11BDD B ;(2)求三棱锥11D BCB -的体积.8.(黑龙江省八校2021-2022学年高三上学期期末联合考试数学(文)试题)已知直三棱柱111ABC A B C -中,AC BC =,点D 是AB 的中点.(1)求证:1BC ∥平面1C AD ;(2)若底面ABC 边长为2的正三角形,1BB =11B A DC -的体积.【答案】(1)证明见解析(2)1【分析】(1)连接1AC 交1AC 于点E ,连接DE ,由三角形中位线定理,得1DE BC ∥,进而由线面平行的判定定理即可证得结论;(2)利用等体积转化1111B A DC C A B D V V --=,依题意,高为CD ,再求底面11A B D 的面积,进而求三棱锥的体积.【详解】(1)连接1AC 交1AC 于点E ,连接DE∵四边形11AAC C 是矩形,∴E 为1AC 的中点,又∵D 是AB 的中点,∴1DE BC ∥,又∵DE ⊂平面1C AD ,1BC ⊄平面1C AD ,∴1BC ∥面1C AD .(2)∵AC BC =,D 是AB 的中点,∴AB CD ⊥,9.(青海省西宁市2022届高三二模数学(文)试题)如图,V是圆锥的顶点,O是底面圆心,AB是底面圆的一条直径,且点C是弧AB的中点,点D是AC的中点,2AB=,VA=.2(1)求圆锥的表面积;又D 是AC 的中点,所以OD AC ⊥,又VO OD O ⋂=,VO ⊂平面VOD ,OD ⊂平面VOD所以AC ⊥平面VOD ,又AC ⊂平面VAC ,所以平面VAC ⊥平面VOD .10.(河南省郑州市2023届高三第一次质量预测文科数学试题)如图,在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥底面ABCD ,AD ⊥AB ,AB DC ,2AD DC AP ===,1AB =,点E 为棱PC 的中点.(1)证明:平面PBC ⊥平面PCD ;(2)求四棱锥E ABCD -的体积;又点E 为棱PC 的中点,BE 由勾股定理得2AC AD =+∵△PAC 为直角三角形,E 111.(江西省部分学校2023届高三上学期1月联考数学(文)试题)如图,在正三棱柱111ABC A B C -中,12AA AB ==,D ,E 分别是棱BC ,1BB 的中点.(1)证明:平面1AC D ⊥平面1ACE .(2)求点1C 到平面1ACE 的距离.(2)连接1EC .因为1AA 由正三棱柱的性质可知因为ABC 是边长为2的等边三角形,所以故三棱锥11A CC E -的体积以15A E CE ==,1A E 则1ACE △的面积212S =12.(广西玉林、贵港、贺州市2023届高三联合调研考试(一模)数学(文)试题)在三棱锥-P ABC 中,底面ABC 是边长为2的等边三角形,点P 在底面ABC 上的射影为棱BC 的中点O ,且PB 与底面ABC 所成角为π3,点M 为线段PO 上一动点.(1)证明:BC AM ⊥;(2)若12PM MO =,求点M 到平面PAB 的距离.AO BC ∴⊥,点P 在底面ABC 上的投影为点PO ∴⊥平面ABC , PO BC ∴⊥,13.(广西南宁市第二中学2023届高三上学期第一次综合质检数学(文)试题)如图,D ,O 是圆柱底面的圆心,ABC 是底面圆的内接正三角形,AE 为圆柱的一条母线,P 为DO 的中点,Q 为AE 的中点,(1)若90APC ∠=︒,证明:DQ ⊥平面PBC ;(2)设2DO =,圆柱的侧面积为8π,求点B 到平面PAC 的距离.∴//,AQ PD AQ PD =,∴四边形AQDP 为平行四边形,∴//DQ PA .又∵P 在DO 上,而OD ∴O 为P 在ABC 内的投影,且ABC 是圆内接正三角形∴三棱锥-P ABC 为正三棱锥∴PAB PAC PBC △≌△≌△∴APB APC BPC ∠=∠=∠即,PA PC PA PB ⊥⊥.∵PC PB P = ,,PB PC14.(江西省吉安市2023届高三上学期1月期末质量检测数学(文)试题)如图,在四棱锥P -ABCD 中,AB CD ,12AD CD BC PA PC AB =====,BC PA ⊥.(1)证明:平面PBC ⊥平面PAC ;(2)若PB =D 到平面PBC 的距离.又BC PA ⊥,PA AC A = 所以BC ⊥平面PAC ,又BC (2)因为BC ⊥平面PAC ,由22PB =,BC PC =,得15.(江西省部分学校2023届高三下学期一轮复习验收考试(2月联考)数学(文)试题)如图,在长方体1111ABCD A B C D -中,1AB AD ==,1AA =E 在棱1DD 上,且1AE A D ⊥.(1)证明:1AE A C ⊥;(2)求三棱锥1E ACD -的体积.【答案】(1)证明见解析;)在平面11ADD A 中,由AE ⊥1AD DE AA AD =,所以12112A DE S DE AD =⋅= 16.(新疆兵团地州学校2023届高三一轮期中调研考试数学(文)试题)如图1,在等腰梯形ABCD 中,M ,N ,F 分别是AD ,AE ,BE 的中点,4AE BE BC CD ====,将ADE V 沿着DE 折起,使得点A 与点P 重合,平面PDE ⊥平面BCDE ,如图2.(1)证明:PC∥平面MNF.(2)求点C到平面MNF的距离.17.(宁夏银川市第一中学2023届高三上学期第四次月考数学(文)试题)如图1,在直角梯形ABCD 中,,90,5,2,3AB DC BAD AB AD DC ∠==== ∥,点E 在CD 上,且2DE =,将ADE V 沿AE 折起,使得平面ADE ⊥平面ABCE (如图2).(1)求点B 到平面ADE 的距离;(2)在线段BD 上是否存在点P ,使得CP 平面ADE ?若存在,求三棱锥-P ABC 的体积;若不存在,请说明理由..18.(陕西省汉中市2023届高三上学期教学质量第一次检测文科数学试题)如图,多面体ABCDEF 中,四边形ABCD 为菱形,60,ABC FA ∠=⊥ 平面,ABCD FA ED ∥,且22AB FA ED ===.(1)求证:BD FC ⊥;(2)求点A 到平面FBD 的距离.19.(内蒙古赤峰市2022届高三下学期5月模拟考试数学(文科)试题)如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是菱形,60PAB PAD BAD ∠=∠=∠= .(1)证明:BD ⊥平面PAC ;(2)若23AB PA ==,,求四棱锥P ABCD -的体积.解:如图,记AC 与BD 的交点为因为底面ABCD 为菱形,故又60PAB PAD BAD ∠=∠=∠=又PO AC O = ,故BD ⊥平面(2)解:因为2,3,AB PA ==∠20.(内蒙古2023届高三仿真模拟考试文科数学试题)如图,在四棱锥P ABCD -中,四边形ABCD 是直角梯形,AD AB ⊥,//AB CD ,22PB CD AB AD ===,PD =,PC DE ⊥,E 是棱PB 的中点.(1)证明:PD ⊥平面ABCD ;(2)若F 是棱AB 的中点,2AB =,求点C 到平面DEF 的距离.,AB AD=AB AD⊥,2BD∴=为棱PB中点,DE PBE∴⊥,又∴⊥平面PBC,又BC⊂平面DE在直角梯形ABCD中,取CD中点 ,DM AB=2CD AB∴=,又DM ∴四边形ABMD为正方形,BM∴∴===,又BC BM AD AB222BD DE⊂平面PBD ,,=BD DE D21.(山西省晋中市2022届高三下学期5月模拟数学(文)试题)如图,在三棱锥-P ABC中,PAB 为等腰直角三角形,112PA PB AC ===,PC ,平面PAB ⊥平面ABC .(1)求证:PA BC ⊥;(2)求三棱锥-P ABC 的体积.∴OP AB ⊥,22OP =,AB =又∵平面PAB ⊥平面ABC ,平面∴OP ⊥平面ABC .22.(山西省太原市2022届高三下学期三模文科数学试题)已知三角形PAD 是边长为2的正三角形,现将菱形ABCD 沿AD 折叠,所成二面角P AD B --的大小为120°,此时恰有PC AD ⊥.(1)求BD 的长;(2)求三棱锥-P ABC 的体积.∵PAD 是正三角形,∴PM AD ⊥,又∴,PC AD PC PM P⊥=I ∴AD ⊥平面PMC ,∴AD MC ⊥,故ACD 为等腰三角形23.(陕西省联盟学校2023届高三下学期第一次大联考文科数学试题)如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是长方形,22AD CD PD ===,PA 二面角P AD C--为120︒,点E 为线段PC 的中点,点F 在线段AB 上,且12AF =.(1)平面PCD ⊥平面ABCD ;(2)求棱锥C DEF -的高.824.(陕西省榆林市2023届高三上学期一模文科数学试题)如图,在四棱锥P ABCD -中,平面PAD ⊥底面,,60,ABCD AB CD DAB PA PD ∠=⊥ ∥,且2,22PA PD AB CD ====.(1)证明:AD PB ⊥;(2)求点A 到平面PBC 的距离.(2)因为AB CD ,所以∠2222BC BD CD BD CD =+-⋅由222BD BC CD =+,得BC 25.(陕西省宝鸡教育联盟2022-2023学年高三下学期教学质量检测(五)文科数学试题)如图,在三棱柱111ABC A B C -中,平面11ABB A ⊥平面ABC ,四边形11ABB A 是边长为2的菱形,ABC 为等边三角形,160A AB ∠=︒,E 为BC 的中点,D 为1CC 的中点,P为线段AC上的动点.AB平面PDE,请确定点P在线段AC上的位置;(1)若1//-的体积.(2)若点P为AC的中点,求三棱锥C PDE(2)解:如图,取AB 的中点∵四边形11ABB A 为边长为2∴12A B =,1AA B 为等边三角形,26.(山西省运城市2022届高三上学期期末数学(文)试题)如图,在四棱锥P -ABCD中,底面ABCD 是平行四边形,2APB π∠=,3ABC π∠=,PB =,24PA AD PC ===,点M 是AB 的中点,点N 是线段BC 上的动点.(1)证明:CM⊥平面PAB;(2)若点N到平面PCM BNBC的值.27.(2020届河南省许昌济源平顶山高三第二次质量检测文科数学试题)如图,四棱锥P ABCD -中,//AB CD ,33AB CD ==,2PA PD BC ===,90ABC ∠=︒,且PB PC =.(1)求证:平面PAD ⊥平面ABCD ;(2)求点D 到平面PBC 的距离.因为//AB CD ,33AB CD ==,所以四边形ABCD 为梯形,又M 、E 为AD 、BC 的中点,所以ME 为梯形的中位线,28.(青海省海东市2022-2023学年高三上学期12月第一次模拟数学(文)试题)如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,ABC 是等边三角形,14AB AA ==,D 是棱AB 的中点.(1)证明:平面1ACD ⊥平面11ABB A .(2)求点1B 到平面1A CD 的距离.由题意可得11A B D △的面积因为ABC 是边长为4的等边三角形,且29.(河南省十所名校2022-2023学年高三阶段性测试(四)文科数学试题)如图,在四棱锥P —ABCD 中,PC BC ⊥,PA PB =,APC BPC ∠=∠.(1)证明:PC AD ⊥;(2)若AB CD,PD AD ⊥,PC =,且点C 到平面PAB AD 的长.∵PA PB =,APC BPC ∠=∠∴90PCA PCB ∠=∠=︒,即∵PC BC ⊥,AC BC = ∴PC ⊥平面ABCD ,又∵PA PB =,E 为AB 中点∴PE AB ⊥,由(1)知AC BC =,E 为∵PE CE E = ,,PE CE 30.(河南省部分重点中学2022-2023学年高三下学期2月开学联考文科数学试题)如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,5AB AC ==,16BB BC ==,D ,E 分别是1AA 和1B C 的中点.(1)求证:平面BED ⊥平面11BCC B ;(2)求三棱锥E BCD -的体积.。
高三立体几何习题(文科含答案)

23正视图 图1侧视图 图22 俯视图 2图3立几习题21假设直线l 不平行于平面a ,且l a ∉,则 A .a 内的所有直线与异面 B .a 内不存在与l 平行的直线 C .a 内存在唯一的直线与l 平行 D .a 内的直线与l 都相交 2.1l ,2l ,3l 是空间三条不同的直线,则以下命题正确的选项是〔A 〕12l l ⊥,23l l ⊥13//l l ⇒〔B 〕12l l ⊥,23//l l ⇒13l l ⊥〔C 〕233////l l l ⇒1l ,2l ,3l 共面〔D 〕1l ,2l ,3l 共点⇒1l ,2l ,3l 共面3.如图1 ~ 3,某几何体的正视图〔主视图〕,侧视图〔左视图〕和俯视图分别是等边三角形,等腰三角形和菱形,则该几何体的体积为 A .3 B .4 C .3 D .24.某几何体的三视图如下图,则它的体积是〔 〕 A.283π- B.83π-D.23π5、如图,在四棱锥ABCD P -中,平面PAD ⊥平面ABCD ,AB=AD ,∠BAD=60°,E 、F 分别是AP 、AD的中点 求证:〔1〕直线E F ‖平面PCD ; (2)平面BEF ⊥平面PAD5〔本小题总分值13分〕如图,ABEDFC为多面体,平面ABED与平面ACFD垂直,点O在线段AD上,OD=,△OAB,△OAC,△ODE,△ODF都是正三角形。
OA=,21∥;〔Ⅰ〕证明直线BC EF-的体积.〔Ⅱ〕求棱锥F OBED6.〔本小题共14分〕如图,在四面体PABC中,PC⊥AB,PA⊥BC,点D,E,F,G分别是棱AP,AC,BC,PB的中点.〔Ⅰ〕求证:DE∥平面BCP;〔Ⅱ〕求证:四边形DEFG为矩形;〔Ⅲ〕是否存在点Q,到四面体PABC六条棱的中点的距离相等?说明理由.7.〔本小题总分值12分〕如图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,点E在线段AD上,且CE∥AB。
高中文科数学:立体几何专题1

高三文科数学: 立体几何专题一. 选择题:1.圆柱被一个平面截去一部分后与半球(半径为r)组成一个几何体, 该几何体三视图中的正视图和俯视图如图所示, 若该几何体的表面积为16+20π, 则r=(A)1 (B) 2 (C) 4 (D) 82.如图, 网格纸上小正方形的边长为1, 粗线画出的是某几何体的三视图, 则此几何体的体积为(A)6(B)9(C)12(D)183. 在一个几何体的三视图中, 正视图与俯视图如右图所示, 则相应的侧视图可以为4.平面α截球O的球面所得圆的半径为1, 球心O到平面α的距离为, 则此球的体积为(A)6π(B)43π(C)46π(D)63π5. 若m, n是两条不同的直线, α, β是两个不同的平面, 则下列命题不正确的是()A. 若α∥β, m⊥α, 则m⊥βB. 若m∥n, m⊥α, 则n⊥αC.若m∥α, m⊥β, 则α⊥βD.若α∩β=m, 且n与α, β所成的角相等, 则m⊥n二. 填空题:6.已知正四棱锥的体积为, 底面边长为, 则以为球心, 为半径的球的表面积为________。
7. 已知两个圆锥有公共底面, 且两圆锥的顶点和底面的圆周都在同一个球面上. 若圆锥底面面积是这个球面面积的, 则这两个圆锥中, 体积较小者的高与体积较大者的高的比值为______________.8.已知平面α, β和直线m, 给出条件:①m∥α;②m⊥α;③m⊂α;④α∥β.当满足条件________时, 有m⊥β.(填所选条件的序号)三、解答题:9.如图, 四边形ABCD为菱形, G为AC与BD的交点, BE⊥平面ABCD.(Ⅰ)证明: 平面AEC⊥平面BED;(Ⅱ)若∠ABC=120°, AE⊥EC, 三棱锥E—ACD的体积为, 求该三棱锥的侧面积10. 如图,在四棱锥中,,,,⊥,E和F分别是CD和PC的中点,平面PAD⊥底面ABCD,PA ADBE平面PAD;(3)平面BEF⊥平面PCD 求证:(1)PA⊥底面ABCD;(2)//11. 如图在直棱柱ABC-A1B1C1中,∠BAC=90°,AB=AC=2,AA1=3,D是BC的中点,点E在菱BB1上运动.(I) 证明:AD⊥C1E;(II)当异面直线AC,C1E 所成的角为60°时,求三棱锥C1-A2B1E的体积.。
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2015届高三数学(文)立体几何训练题
1、如图3,AB 是⊙O 的直径,PA 垂直于⊙O 所在的平面,C 是圆周上不同于A 、B 的一点. ⑴求证:平面PAC ⊥平面PBC ;
⑵若PA=AB=2,∠ABC=30°,求三棱锥P -ABC 的体积.
2、如图,已知P A ?⊙O 所在的平面,AB 是⊙O 的直径,AB =2,C 是⊙O 上一点,且AC =BC =P A ,E 是PC 的中点,F 是PB 的中点.
(1)求证:EF
3、如图,四棱柱1111D C B A ABCD -中,A A 1?底面ABCD ,且41=A A . 梯
形ABCD 的面积为6,且AD 平面DCE A 1与B B 1交于点E . (1)证明:EC D A 111A ABB
4、如图,已知正三棱柱ABC —A 1B 1C 1,AA 1=AB =2a ,D 、E 分别为CC 1、A 1B 的中
点.
(1)求证:DE ∥平面ABC ; (2)求证:AE ⊥BD ;
(3)求三棱锥D —A 1BA 的体积 .
5.如图,矩形ABCD 中,3AB =,4=BC .E ,F 分别在线段BC 和AD 上,EF ∥AB ,
将矩形ABEF 沿EF 折起.记折起后的矩形为MNEF ,且平面⊥MNEF 平面ECDF . (Ⅰ)求证:NC ∥平面MFD ;
P
A B
C
O E F
A
B
C
D E
A 1
B 1
C 1
D 1
A
D
F
F E
A
(Ⅱ)若3EC =,求证:FC ND ⊥; (Ⅲ)求四面体CDFN 体积的最大值.
6、如图,在三棱锥P ABC -中,PA ⊥底面ABC,090=∠BCA ,AP=AC, 点D ,E 分别在棱,PB PC
上,且BC (Ⅰ)求证:D E ⊥平面PAC ;
(Ⅱ)若PC ⊥AD ,且三棱锥P ABC -的体积为8,求多面体ABCED 的体积。
7、如图:C 、D 是以AB 为直径的圆上两点,==AD AB 232,BC AC =,F 是AB 上一点,
且AB AF 3
1
=,将圆沿直径AB 折起,使点C 在平面ABD 的射影E 在BD 上,已知2=CE . (1)求证:⊥AD 平面BCE ; (2)求证://AD 平面CEF ; (3)求三棱锥CFD A -的体积.
8、如图甲,在平面四边形ABCD 中,已知45,90,105,o o o
A C ADC ∠=∠=∠=A
B BD =,现将四边
形ABCD 沿BD 折起,使平面ABD ⊥平面BDC (如图乙),设点E 、F 分别为棱AC 、AD 的中点.
(1)求证:DC ⊥平面ABC ;
D
C
B
A
F
E
(2)设CD a =,求三棱锥A -BFE 的体积.
9、如图所示的多面体中, ABCD 是菱形,BDEF 是矩形,ED ⊥面ABCD ,3
BAD π
∠=
.
(1)求证:平//CF AED 面B 面;
(2))若BF BD a ==,求四棱锥A BDEF -的体积.
10、如图,在三棱柱111C B A ABC -中,1AA ⊥底面ABC ,且△ABC 为正三角形,61==AB AA ,
D 为AC 的中点.
(1)求证:直线1AB ∥平面D BC 1;
(2)求证:平面D BC 1⊥平面11A ACC ; (3)求三棱锥D BC C 1-的体积.
11、如图,已知四棱锥ABCD P -中,底面ABCD 是
直角梯形,//AB DC ,ο45=∠ABC ,1DC =,
2=AB ,⊥PA 平面ABCD ,1=PA .
(1)求证://AB 平面PCD ; (2)求证:⊥BC 平面PAC ;
(3)若M 是PC 的中点,求三棱锥M —ACD 的体积.
1
A A
B
C
D
P
M
O
D
C
V
A
B 图3
12、如图,直角梯形ABCD 中,1
,2
AB CD AB CD =
P ,AB BC ⊥,平面ABCD ⊥平面BCE ,BCE ∆为等边三角形,,M F 分别是,BE BC 的中点,
1
4
DN DC =
. (1)证明:EF ⊥AD ;
(2)证明:MN P 平面ADE ;
(3)若1,2AB BC ==,求几何体ABCDE 的体积.
13、如图3,在三棱锥V ABC -,VO ⊥平面ABC ,
,32,3,5O CD VA VB AD BD BC ∈=====.
(1)求证:VC AB ⊥;
(2)当60VDC ∠=︒时,求三棱锥
V ABC -的体积.
14、如图,四棱锥P —ABCD 中,底面ABCD 是菱形,PA = PD ,60BAD ∠=︒,E 是AD 的中点,点
Q 在侧棱PC 上.
(Ⅰ)求证:AD ⊥平面PBE ;
(Ⅱ)若Q 是PC 的中点,求证:PA ∥平面BDQ ;
(Ⅲ)若2P BCDE Q ABCD V V --=,试求CP
CQ
的值.
15、在如图所示的多面体中,四边形11ABB A 和11ACC A 都为矩形。
(1)若AC BC ⊥,证明:直线BC ⊥平面11ACC A ; (2)是否存在过1A C 的平面α,使得直线1//BC α平行,
M
D
B 1
1
B
A
A
D 1
C 1
B 1
A 1
F E
D C
B
A
若存在请作出平面α并证明,若不存在请说明理由。
16、如图,长方体1111ABCD A B C D -的底面是正方形,1AB =,12AA =, 线段11B D 上有两个点E ,F . (1)证明:11AC B D ⊥; (2)证明:EF ABCD 平面∥;
(3)若E ,F 是线段11B D 上的点,且12
EF =, 求三棱锥A BEF -的体积.
17、如图所示,已知PD 垂直以AB 为直径的圆O 所在平面,点D 在线段AB 上,点C 为圆O 上一点,且33,22BD PD AC AD ====. (1)求证:PA ⊥CD ;
(2)求点B 到平面PAC 的距离.。