若四面体ABCD的三组对棱分别相等
立体几何压轴填空题
立体几何压轴填空题题库一、填空题1．在三棱锥ABCD 中，已知AD⊥BC，AD=6，BC=2，AB+BD=AC+CD=7，则三棱锥ABCD 体积的最大值是_____． 2．已知三棱锥的所有顶点都在球的表面上，平面，，，，，则球的表面积为__________． 3．已知，，都在球面上，且在所在平面外，，，，，在球内任取一点,则该点落在三棱锥内的概率为__________．4．正方体1111ABCD A B C D -的外接球的表面积为12π， E 为球心， F 为11C D 的中点.点M 在该正方体的表面上运动，则使ME CF ⊥的点M 所构成的轨迹的周长等于__________．5．如下图，在一个几何体的三视图中，主视图和俯视图都是边长为2的等边三角形，左视图是等腰直角三角形，那么这个几何体外接球的表面积为__________．6．已知球O 是正三棱锥（底面为正三角形，顶点在底面的射影为底面中心）A BCD -的外接球，3,23BC AB ==E 在线段 BD 上，且3BD BE =，过点E 作圆O 的截面，则所得截面圆面积的取值范围是__________．7．(数学文卷·2017届重庆十一中高三12月月考第16题) 现介绍祖暅原理求球体体积公式的做法：可构造一个底面半径和高都与球半径相等的圆柱，然后在圆柱内挖去一个以圆柱下底面圆心为顶点，圆柱上底面为底面的圆锥，用这样一个几何体与半球应用祖暅原理（图1），即可求得球的体积公式．请研究和理解球的体积公式求法的基础上，解答以下问题：已知椭圆的标准方程为221254y x += ，将此椭圆绕y 轴旋转一周后，得一橄榄状的几何体（图2），其体积等于______．8．(2017届高三第二次湖北八校文数试卷第16题)祖暅（公元前5～6世纪）是我国齐梁时代的数学家，是祖冲之的儿子.他提出了一条原理：“幂势既同，则积不容异．”这里的“幂”指水平截面的面积，“势”指高．这句话的意思是：两个等高的几何体若在所有等高处的水平截面的面积相等，则这两个几何体体积相等.设由椭圆22221(0)y xa ba b+=>>所围成的平面图形绕y轴旋转一周后，得一橄榄状的几何体（如图）（称为椭球体），课本中介绍了应用祖暅原理求球体体积公式的做法，请类比此法，求出椭球体体积，其体积等于______．9．在一个平行六面体中，以A为端点的三条棱长都相等，均为2，且,,AD AB AA'的夹角均为30︒，那么以这个顶点A为端点的平行六面体的体对角线的长度为__________．10．如图所示，在确定的四面体ABCD中，截面EFGH平行于对棱AB和CD.(1)若AB⊥CD，则截面EFGH与侧面ABC垂直；(2)当截面四边形EFGH面积取得最大值时，E为AD中点；(3)截面四边形EFGH的周长有最小值；，则在四面体内存在一点P到四面体ABCD六条棱的中点的距离相等.上(4)若AB⊥CD，AC BD述说法正确的是．11．如图，在透明塑料制成的长方体容器内灌进一些水，将容器底面一边固定于地面上，再将容器倾斜，随着倾斜度的不同，有下列四个说法：①水的部分始终呈棱柱状；②水面四边形的面积不改变；③棱始终与水面平行；④当时，是定值．其中正确说法是．12．如图所示，点P在正方体ABCD-A1B1C1D1的面对角线B1C上运动，则下列四个命题：①AP∥面A1C1D，②A1P⊥BC1，③平面PD1B⊥平面A1C1D，④三棱锥A1-DPC1的体积不变其中正确的命题序号是______．13．已知四棱锥的三视图如图所示，若该四棱锥的各个顶点都在球的球面上，则球的表面积等于_________.14．如图为陕西博物馆收藏的国宝——唐·金筐宝钿团花纹金杯,杯身曲线内收,玲珑娇美,巧夺天工,是唐代金银细作的典范之作.该杯型几何体的主体部分可近似看作是双曲线的右支与直线,,围成的曲边四边形绕轴旋转一周得到的几何体,如图分别为的渐近线与,的交点,曲边五边形绕轴旋转一周得到的几何体的体积可由祖恒原理(祖恒原理：幂势既同，则积不容异).意思是：两等高的几何体在同高处被截得的两截面面积均相等,那么这两个几何体的体积相等，那么这两个几何体的体积相等)，据此求得该金杯的容积是_____.(杯壁厚度忽略不计)15．正三棱锥中，，点在棱上，且.正三棱锥的外接球为球，过点作球的截面，截球所得截面面积的最小值为__________．16．如图，棱长为3的正方体的顶点在平面上，三条棱都在平面的同侧，如顶点到平面的距离分别为，则顶点到平面的距离为___________；17．若四面体ABCD的三组对棱分别相等，即，，，则______写出所有正确结论的编号四面体ABCD每个面的面积相等四面体ABCD每组对棱相互垂直连接四面体ABCD每组对棱中点的线段相互垂直平分从四面体ABCD每个顶点出发的三条棱的长都可以作为一个三角形的三边长18．已知用“斜二测”画图法画一个水平放置的圆时，所得图形是椭圆，则该椭圆的离心率为_______ 19．若一个四棱锥的底面为正方形，顶点在底面的射影为正方形的中心，且该四棱锥的体积为9，当其外接球的体积最小时，它的高为_________．20．已知正方体的棱长为，点为线段上一点，是平面上一点，则的最小值是______________________；21．已知正方体的棱长为，平面与对角线垂直且与每个面均有交点，若截此正方体所得的截面面积为，周长为，则的最大值为______.22．正方体中，点分别在棱上，且其中，若平面与线段的交点为，则__________．23．已知点在球表面上，且，若三棱锥的体积为，球心恰好在棱上，则这个球的表面积为__________．24．已知半径为4的球面上有两点，，，球心为，若球面上的动点满足二面角的大小为，则四面体的外接球的半径为_______．25．如图所示，三棱锥的顶点，，，都在同一球面上，过球心且，是边长为2等边三角形，点、分别为线段，上的动点（不含端点），且，则三棱锥体积的最大值为__________．26．在棱长为1的正方体中，设以上、下底面各边中点为顶点的正四棱柱为，以左、右侧面各边中点为顶点的正四棱柱为，则正方体体对角线在，公共部分的长度为______．27．已知正三棱柱的所有棱长为2，点分别在侧面和内，与交于点，则周长的最小值为_______．28．四面体中，底面，，，则四面体的外接球的表面积为______．29．已知点，，在半径为2的球的球面上，且，，两两所成的角相等，则当三棱锥的体积最大时，平面截球所得的截面圆的面积为_______．30．正方体的棱长为2，，，，分别是，，，的中点，则过且与平行的平面截正方体所得截面的面积为____，和该截面所成角的正弦值为______．31．平面以任意角度截正方体，所截得的截面图形可以是_____填上所有你认为正确的序号正三边形正四边形正五边形正六边形钝角三角形等腰梯形非矩形的平行四边形32．已知P，A，B，C是半径为2的球面上的点，，，点B在AC上的射影为D，则三棱锥体积的最大值是______33．在三棱锥中，平面，且，，，当三棱锥的体积最大时，此三棱锥的外接球的表面积为__________．34．古希腊亚历山大时期的数学家帕普斯（Pappus，约300～约350）在《数学汇编》第3卷中记载着一个定理：“如果同一平面内的一个闭合图形的内部与一条直线不相交，那么该闭合图形围绕这条直线旋转一周所得到的旋转体的体积等于闭合图形面积乘以重心旋转所得周长的积.”如图，半圆的直径，点是该半圆弧的中点，半圆弧与直径所围成的半圆面（阴影部分不含边界）的重心位于对称轴上.若半圆面绕直径所在直线旋转一周，则所得到的旋转体的体积为__________,___________________．35．已知底面边长为3的正三棱锥的外接球的球心Q满足，则正三棱锥的内切球半径为___．36．已知A,B两点都在以PC为直径的球O的表面上，AB⊥BC，AB=2，BC=4，若球O的体积为，则三棱锥P-ABC表面积为___________．37．类比圆的内接四边形的概念，可得球的内接四面体的概念.已知球的一个内接四面体中，，过球心，若该四面体的体积为1，且，则球的表面积的最小值为______.38．某三棱锥的三视图如下图所示，则这个三棱锥中最长的棱与最短的棱的长度分别为___________，__________.39．已知球的半径为24cm，一个圆锥的高等于这个球的直径，而且球的表面积等于圆锥的表面积，则这个圆锥的体积是__________ cm3．（结果保留圆周率 ）40．如图，四面体中，面和面都是等腰，，，且二面角的大小为，若四面体的顶点都在球上，则球的表面积为____________。
河北省容城中学2014-2015学年高二12月月考数学试题
河北省容城中学2014-2015学年高二12月月考数学试题3. 将两个数25a =，9b =交换，使9a =，25b =，下面语句正确的一组是（ ）A. B.D.6. 一根木棒长5米，从任意位置砍断，则截得两根木棒都大于2米的概率为（ ）A ．15 B. 25 C. 35 D. 457. 在正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,M 为DD 1的中点,O 为底面ABCD 的中心,P 为棱A 1B 1上任意一点,则直线OP 与直线AM 所成的角是( ) A. B. C. D.8. 有3个兴趣小组，甲、乙两位同学各自参加其中一个小组，每位同学参加各个小组的可能性相同，则这两位同学参加同一个兴趣小组的概率为（ ）A ．13B ．12C ．23D ．349. 如图(第2页)，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.6B. 9C. 12D.1810. 执行如图所示的程序框图，若输出k 的值为6，则判断框内可填入的条件是( )A ．12s >B ．53>sC ．710s >D ．45s >11. “12m =”是“直线()2310m x my +++=与直线()()2230m x m y -++-= 相互垂直”的( )A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要12. 某种游戏中，黑、黄两个“电子狗”从棱长为1的正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1的顶点A 出发沿棱向前爬行，每爬完一条棱称为“爬完一段”;黑“电子狗”爬行的路线是AA 1→A 1D 1→…，黄“电子狗”爬行的路线是AB →BB 1→…，它们都遵循如下规则：所爬行的第i ＋2段与第i 段所在直线必须是异面直线（其中i 是正整数）．设黑“电子狗”爬完2006段，黄“电子狗”爬完2007段后各自停止在正方体的某个顶点处，这时黑、黄“电子狗”间的距离是（ ）A ． 0B ．1C ．2D ．3二．填空题（共4小题，每题5分，共20分）.13. 将八进制数(8)127化成十进制数为 .14. 过抛物线2:4C y x =的焦点F 作直线l 交抛物线C 于A B 、两点，若A 到抛物线的准线的距离为4，则||AB = .15. 已知正方体1111ABCD A B C D -中，E 、F 分别为11BB CC 、的中点，那么异面直线AE 与1D F 所成角的余弦值为____________.16. 若四面体ABCD 的三组对棱分别相等，即AB CD =，ACBD =，AD BC =，(第10题)(第9题)则______(写出所有正确结论编号)。
安徽省2009—2013年高考数学真题汇编(文科)
安徽省2009—2013年高考数学真题汇编（文科）（选择题、填空题部分）高考考点1：集合与常用逻辑用语1.(2009年-2). 若集合()(){},0312<-+=x x x A {}5≤∈=+x N x B ，则B A ⋂是A ．{1，2，3} B. {1，2} C. {4，5} D. {1，2，3，4，5}2.(2009年-4).“d b c a +>+”是“b a >且d c >”的A.必要不充分条件B.充分不必要条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件3.(2010年-1).若{|10}A x x =+>，{|30}B x x =-<，则AB = A.(1,)-+∞ B.(,3)-∞ C.(1,3)- D.(1,3)4.（2011年-2）集合}{,,,,,U =123456，}{,,S =145,}{,,T =234,则)(CuT S ⋂等于A. }{,,,1456B. }{,15C. }{4D. }{,,,,123455.（2012年-2）设集合A={3123|≤-≤-x x }，集合B 为函数)1lg(-=x y 的定义域，则A ⋂B=A. （1，2）B.[1，2]C. [ 1，2D.（1，2 ]6.（2012年-4）命题“存在实数x ，使x > 1”的否定是A .对任意实数x , 都有x > 1 B.不存在实数x ，使x ≤ 1C.对任意实数x , 都有x ≤ 1D.存在实数x ，使x ≤ 17.（2013年-2）已知{}{}|10,2,1,0,1A x x B =+>=--，则()R C A B ⋂=A.{}2,1--B.{}2-C.{}1,0,1-D.{}0,18.（2013年-4） “(21)0x x -=”是“0x =”的A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件9.(2010年-11).命题“存在x R ∈，使得2250x x ++=”的否定是 高考考点2：函数、 导数及其应用1.(2009年-8) 设b a <，函数()()b x a x y --=2的图像可能是2.(2009年-9)设函数()θθθt an 2cos 33sin 23++=x x x f ，其中⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈125,0πθ，则导数()1'f 的取值范围是A.[]2,2-B.[]3,2C. []2,3D. []2,2 3.(2010年-6).设0abc >，二次函数2()f x ax bx c =++的图像可能是4.(2010年-7)设253()5a =，352()5b =，252()5b =，则a 、b 、c 的大小关系是 A.a c b >> B.a b c >> （C ）c a b >> D.b c a >>5.（2011年-5）若点(a,b)在lg y x = 图像上，a ≠1,则下列点也在此图像上的是A.（a 1，b ）B. (10a,1-b)C. (a10,b+1) D. (a 2,2b) 6.(2011年-10) 函数()()n f x ax x 2=1-g 在区间〔0,1〕上的图像如图所示，则n 可能是A. 1B. 2C. 3 D .47.（2012年-3）（2l o g 9）·（3log 4）= A . 14 B. 12C. 2 D . 4 8.(2013年-8) 函数()y f x =的图像如图所示，在区间[],a b 上可找到(2)n n ≥个不同12,,,n x x x ，使得1212()()()n nf x f x f x x x x ===，则n 的取值范围为A. {}2,3B.{}2,3,4C. {}3,4D. {}3,4,59.（2013年-10）已知函数32()f x x ax bx c =+++有两个极值点12,x x ，若112()f x x x =<，则关于x 的方程 23(())2()0f x af x b ++=的不同实根个数为A. 3B. 4C. 5D. 610.（2011 年-11）设()f x 是定义在R 上的奇函数，当x≤0时，()f x =22x x -，则(1)f =.11.（2011年-13）函数y =的定义域是 .12.(2012年-13)若函数()|2|f x x a =+的单调递增区间是),3[+∞，则a =________.13.（2013年-11） 函数1ln(1)y x =+_____________.14.（2013年-14）定义在R 上的函数()f x 满足(1)2()f x f x +=.若当01x ≤≤时。
山西省曲沃中学2014届高三上学期第一次月考数学(文)试题 Word版含答案
曲沃中学2014届高三上学期第一次月考数学（文）试题一、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，只有一项是满足题目要求的。
1.若a ，b 是异面直线，直线c ∥a ，则c 与b 的位置关系是（ ）A ．相交B ．异面C ．平行D ．异面或相交2.经过平面α外两点，作与α平行的平面，则这样的平面可以作( )A ．0个B ．1个C ．0个或1个D ．1个或无数个3.若曲线y=4x 的一条切线l 与直线084=-+y x 垂直,则l 的方程为（ ）A.4x-y-3=0B.x+4y-5=0C.4x-y+3=0D.x+4y+3=04.平面α，β，γ两两互相垂直，且交于点A ，点B 到α，β，γ的距离均为1，则A 、B 两点之间的距离|AB|＝( )A ．1 B. 2 C. 3 D ．25. 若集合A ＝{x|ax 2－ax ＋1<0}＝Φ，则实数a 的值的集合是( )A ．{a|0<a<4}B ．{a|0≤a<4}C ．{a|0<a ≤4}D ．{a|0≤a ≤4}6.若一个几何体的三视图如图所示，则此几何体的体积为( )A ．112 B.5 C.4 D. 927.设l 是直线，a ，β是两个不同的平面 ( )A. 若l ∥a ，l ∥β，则a ∥βB. 若l ∥a ，l ⊥β，则a ⊥βC. 若a ⊥β，l ⊥a ，则l ⊥βD. 若a ⊥β, l ∥a ，则l ⊥β8.将正方形（如图1）截去两个三棱锥，得到图2所示的几何体，则该几何体的左视图为 （ ）9.设a ∈R ，则“a ＝1”是“直线l 1：ax ＋2y ＝0与直线l 2：x ＋(a ＋1)y ＋4＝0平行的( )A ．充分不必要条件B ．必要不充分条件C ．充分必要条件D ．既不充分也不必要条件10.已知数列{a n }的通项公式是a n ＝1n ＋n ＋1，若S n ＝10，则n 的值是( )A ．11B ．99C ．120D ．12111. 已知三棱柱111ABC A B C -的6个顶点都在球O 的球面上,若34AB AC ==，,AB AC ⊥,112AA =,则球O 的半径为（ ） AB． C ．132 D．12.设变量,x y 满足约束条件22,24,41,x y x y x y +≥⎧⎪+≤⎨⎪-≥-⎩则目标函数3z x y =-的取值范围是( )(A)3[,6]2- (B)3[,1]2-- (C)[1,6]- (D)3[6,]2- 二、填空题：本大题共4小题，每小题5分，共20分.13. 已知t>0，则函数y ＝t 2－4t ＋1t的最小值为_____ 14.四边形ABCD 在斜二测画法下的直观图是下底角为45°的等腰梯形，其下底长为5，一腰长为2，则原四边形的面积是_________.15.已知点P ，A ，B ，C ，D 是球O 表面上的点，PA ⊥平面ABCD ，四边形ABCD 是边长为正方形。
安徽省六安市2016年高二数学(文)暑假作业 第26天 Word版含答案
第26天 空间中的平行与垂直关系课标导航：1.理解空间直线、平面位置关系的定义；2.能运用公理、定理和一些结论证明空间图形的位置关系的简单命题.一、选择题1. 已知m ，n ，l 为三条不同的直线，α，β为两个不同的平面，则下列命题中正确的是 （ ）A ．//,,//m n m n αβαβ⊂⊂⇒B ．l l ⇒⊥⊥βαβ,∥αC ．,//m m n n αα⊥⊥⇒D ．α∥,l l βαβ⊥⇒⊥2. 设n m l ,,为三条不同的直线，α为一个平面，下列命题中正确的个数是（ ）①若α⊥l，则l 与α相交②若，，，，n l m l n m ⊥⊥⊂⊂αα则α⊥l③若l ||m ，m ||n ，α⊥l，则α⊥n④若l ||m ，α⊥m ，α⊥n ，则l ||n A ．1B ．2C ．3D ．4 3. 用a ，b ，c 表示三条不同的直线，γ表示平面，给出下列命题：（ ）①若a ∥b ，b ∥c ，则a ∥c ； ②若a ⊥b ，b ⊥c ，则a ⊥c ； ③若a ∥γ，b ∥γ，则a ∥b ； ④若a ⊥γ，b ⊥γ，则a ∥b . 其中真命题的序号是（ ）A ．①②B ．②③C ．①④D ．③④4. 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是 （ ）A ．m ∥n ，m ⊥α⇒n ⊥αB ．α∥β，m ⊂α，n ⊂β⇒m ∥nC ．m ⊥α，m ⊥n ⇒n ∥αD ．m ⊂α，n ⊂α，m ∥β，n ∥β⇒α∥β5．设平面α与平面β相交于直线m ，直线a 在平面α内，直线b 在平面β内，且b m ⊥,则“αβ⊥”是“a b ⊥”的（ ）A ． 充分不必要条件B ． 必要不充分条件C ． 充要条件D ． 即不充分不必要条件6. 到两互相垂直的异面直线的距离相等的点（ ）A ．只有1个B ．恰有3个C ．恰有4个D ．有无穷多个7. 直三棱柱111ABC A B C -中，若90BAC ∠=︒，1AB AC AA ==，则异面直线1BA 与1AC 所成的角等于( )A ．30°B ．45°C ．60°D ．90°8. 如图，已知六棱锥P-ABCDEF 的底面是正六边形，PA ⊥平面ABC ，PA=2AB ，则下列结论正确的是( )A ．PB ⊥AD B ．平面PAB ⊥平面PBC C ．直线BC ∥平面PAED ．直线PD 与平面ABC 所成角为450二、填空题9. 三棱锥S —ABC 中，SA ⊥底面ABC ，SA=4，AB=3，D 为AB 的中点 ∠ABC=90°，则点D 到面SBC 的距离等于 ； 10. 如图，直线l α⊥平面，垂足为O ，已知ABC ∆中，ABC ∠为直角，AB=2，BC=1，该直角三角形做符合以下条件的自由运动：（1）A l ∈，（2）B α∈.则C 、O 两点间的最大距离为 .11.若四面体ABCD 的三组对棱分别相等,即AB CD =,AC BD =,AD BC =,则 .(写出所有正确结论编号)①四面体ABCD 每组对棱相互垂直; ②四面体ABCD 每个面的面积相等; ③从四面体ABCD 每个顶点出发的三条棱两两夹角之和大于90ο而小于180ο; ④连接四面体ABCD 每组对棱中点的线段互垂直平分;⑤从四面体ABCD 每个顶点出发的三条棱的长可作为一个三角形的三边长. 12.对于四面体ABCD ，下列命题正确的是________（写出所有正确命题的编号）。
第三节 点、线、面的位置关系
第三节点、线、面的位置关系高考试题考点一判断点、线、面的位置关系1.(2013年浙江卷,文4)设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面( )(A)若m∥α,n∥α,则m∥n (B)若m∥α,m∥β,则α∥β(C)若m∥n,m⊥α,则n⊥α(D)若m∥α,α⊥β,则m⊥β解析:A项,当m∥α,n∥α时,m,n可能平行,可能相交,也可能异面,故错误;B项,当m∥α,m∥β时,α,β可能平行也可能相交,故错误;C项,当m∥n,m⊥α时,n⊥α,故正确;D项,当m∥α,α⊥β时,m可能与β平行,可能在β内,也可能与β相交,故错误.故选C.答案:C2.(2012年四川卷,文6)下列命题正确的是( )(A)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(B)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(C)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(D)若两个平面都垂直于第三个平面,则这两个平面平行解析:如图所示,在正方体ABCD A 1B1C1D1中,直线A1B1和B1C1与下底面所成的角相等(都是0),但A1B1与B1C1不平行.即选项A不正确;若E、F、G、H分别为AA1、BB1、CC1、DD1的中点,则平面ABB1A1内点A、B、B1、A1到平面EFGH的距离都相等,但平面EFGH与平面ABB1A1相交,即选项B不正确;A1B1∥平面ABCD,A1B1∥平面CDD1C1,易知A1B1平行于平面ABCD与平面CDD1C1的交线CD,平面ABB1A1与平面BCC1B1都与底面ABCD垂直,但两平面不平行.即选项D不正确;故选C.答案:C3.(2012年浙江卷,文5)设l是直线,α,β是两个不同的平面( )(A)若l∥α,l∥β,则α∥β(B)若l∥α,l⊥β,则α⊥β(C)若α⊥β,l⊥α,则l⊥β(D)若α⊥β,l∥α,则l⊥β解析:当l∥α,l∥β时,α与β可能相交,这时l平行于α与β的交线,故选项A错误;由于l∥α,故在α内存在直线l′∥l,又因为l⊥β,所以l′⊥β,故α⊥β,所以选项B正确;若α⊥β,在β内作交线的垂线l,则l⊥α,此时l在平面β内,因此选项C错误;已知α⊥β,若α∩β=a,l∥a,且l不在平面α,β内,则l∥α且l∥β,因此选项D错误.答案:B4.(2011年四川卷,文6)l1,l2,l3是空间三条不同的直线,则下列命题正确的是( )(A)l1⊥l2,l2⊥l3⇒l1∥l3 (B)l1⊥l2,l2∥l3⇒l1⊥l3(C)l1∥l2∥l3⇒l1,l2,l3共面 (D)l1,l2,l3共点⇒l1,l2,l3共面解析:如图,在正方体ABCD A 1B1C1D1中:对于选项A:A1D1⊥AA1,AB⊥AA1,但A1D1与AB是异面直线,选项A错误;对于选项C:AB∥A1B1∥C1D1,但三线不共面,选项C错误;对于选项D,AB、AA1、AD共点于A,但三线不共面,选项D错误.正确答案是B.答案:B5.(2010年山东卷,文4)在空间,下列命题正确的是( )(A)平行直线的平行投影重合(B)平行于同一直线的两个平面平行(C)垂直于同一平面的两个平面平行(D)垂直于同一平面的两条直线平行解析:平行直线的平行投影可能平行,故选项A不正确;平行于同一直线的两个平面可能相交,故选项B不正确;垂直于同一平面的两个平面也可能相交.故选项C不正确;选项D是直线与平面垂直的性质定理,故选项D正确.答案:D6.(2011年浙江卷,文4)若直线l不平行于平面α,且l⊄α,则( )(A)α内的所有直线与l异面(B)α内不存在与l平行的直线(C)α内存在唯一的直线与l平行(D)α内的直线与l都相交解析:由题意知,直线l与平面α相交,则直线l与平面α内的直线只有相交和异面两种位置关系,因而只有选项B是正确的.答案:B7.(2010年湖北卷,文4)用a,b,c表示三条不同的直线,γ表示平面,给出下列命题:①若a∥b,b∥c,则a∥c;②若a⊥b,b⊥c,则a⊥c;③若a∥γ,b∥γ,则a∥b;④若a⊥γ,b⊥γ,则a∥b.其中真命题的序号是( )(A)①②(B)②③(C)①④(D)③④解析:①是平行公理,正确;②空间中垂直于同一直线的两直线可能平行,也可能相交、异面但不垂直,故②不正确;③平行于同一平面的两直线可能平行、相交或异面,故③不正确;④垂直于同一平面的两直线平行,是直线与平面平行的性质定理,正确,故答案选C.答案:C8.(2009年江苏卷,12)设α和β为不重合的两个平面,给出下列命题:①若α内的两条相交直线分别平行于β内的两条直线,则α平行于β;②若α外一条直线l与α内的一条直线平行,则l和α平行;③设α和β相交于直线l,若α内有一条直线垂直于l,则α和β垂直;④直线l与α垂直的充分必要条件是l与α内的两条直线垂直.上面命题中,真命题的序号是(写出所有真命题的序号).解析:命题①是两个平面平行的判定定理,正确;命题②是直线与平面平行的判定定理,正确;命题③中在α内可以作无数条直线与l垂直,但α与β只是相交关系,不一定垂直,错误;命题④中直线l与α垂直可推出l与α内两条直线垂直,但l与α内的两条直线垂直推不出直线l与α垂直,所以命题④不正确.答案:①②考点二几何体中点、线、面的位置关系1.(2013年江西卷,文15)如图,正方体的底面与正四面体的底面在同一平面α上,且AB∥CD,则直线EF与正方体的六个面所在的平面相交的平面个数为.解析:依题意把正四面体CDEF放在正方体内,假设AB与CD等长,使AB与CD重合.在正四面体CDEF内,易得CD与EF所在直线是异面直线且互相垂直,故正方体内与CD(也即AB)垂直的平面必与EF平行,这样的平面有2个.又因EF不与平面α垂直,易知EF与正方体内其他4个平面的关系是相交的.答案:42.(2012年安徽卷,文15)若四面体ABCD的三组对棱分别相等,即AB=CD,AC=BD,AD=BC,则(写出所有正确结论的编号).①四面体ABCD每组对棱相互垂直;②四面体ABCD每个面的面积相等;③从四面体ABCD每个顶点出发的三条棱两两夹角之和大于90°而小于180°;④连接四面体ABCD每组对棱中点的线段相互垂直平分;⑤从四面体ABCD每个顶点出发的三条棱的长可作为一个三角形的三边长.解析:把四面体补形为平行六面体,由三组对棱分别相等可知此平行六面体为长方体,如图所示,只有长方体为正方体时①才正确,故①不正确.在长方体中,有△BAC≌△DCA.△ABC≌△DCB,△CBD≌△ADB.∴四面体ABCD每个面的面积都相等,故②正确.对于③,以∠BAC,∠CAD,∠BAD为例说明.∵△BAC≌△DCA,∴∠CAD=∠ACB.又∵△DAB≌△CBA,∴∠BAD=∠ABC.∴∠BAC+∠CAD+∠BAD=∠BAC+∠ACB+∠ABC=180°,故③不正确.对于④,连接四面体ABCD对棱中点的线段即是连接长方体对面中心的线段,显然相互垂直平分,故④正确.对于⑤,以AB、AC、AD为例进行说明.∵AD=BC,AB、AC、BC三边长可构成△ABC,∴AB、AC、AD可以作为一个三角形的三边长.同理可得从其他顶点出发的三条棱的长也可以作为一个三角形的三边长.故⑤正确.答案:②④⑤3.(2010年江西卷,文11)如图所示,M是正方体ABCD A 1B1C1D1的棱DD1的中点,给出下列四个命题:①过M点有且只有一条直线与直线AB,B1C1都相交;②过M 点有且只有一条直线与直线AB,B 1C 1都垂直; ③过M 点有且只有一个平面与直线AB,B 1C 1都相交; ④过M 点有且只有一个平面与直线AB,B 1C 1都平行. 其中真命题是( ) (A)②③④ (B)①③④ (C)①②④ (D)①②③解析:在AB 上任取一点P,则平面PMC 1与AB,B 1C 1都相交,这样的平面有无数个,故③是假命题,结合选项可知应选C. 答案:C4.(2009年海南、宁夏卷,文9)如图所示,正方体ABCD A 1B 1C 1D 1的棱长为1,线段B 1D 1上有两个动点E 、F,且EF=12,则下列结论中错误的是( )(A)AC ⊥BE (B)EF ∥平面ABCD(C)三棱锥A BEF 的体积为定值 (D)△AEF 的面积与△BEF 的面积相等 解析:∵AC ⊥平面BB 1D 1D,又BE ⊂平面BB 1D 1D,∴AC ⊥BE,故选项A 正确. ∵B 1D 1∥平面ABCD, 又E 、F 在直线B 1D 1上运动, 故EF ∥平面ABCD.故选项B 正确.选项C 中由于点B 到直线EF 的距离是定值,故△BEF 的面积为定值,又点A 到平面BEF 的距离为定值,故A BEF V 不变.故选项C 正确.由于点A 到B 1D 1的距离与点B 到B 1D 1的距离不相等,因此△AEF 与△BEF 的面积不相等,故选项D 错误. 答案:D考点三 利用线面关系解决有关数量问题1.(2013年北京卷,文8)如图,在正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,P 为对角线BD 1的三等分点,P 到各顶点的距离的不同取值有( )(A)3个 (B)4个 (C)5个 (D)6个解析: 如图,取底面ABCD 的中心O,连接PA,PC,PO.∵AC⊥平面DD1B,又PO⊂平面DD1B,∴AC⊥PO.又O是AC的中点,∴PA=PC.同理,取B1C与BC1的交点H,易证B1C⊥平面D1C1B,∴B1C⊥PH.又H是B1C的中点,∴PB1=PC,∴PA=PB1=PC.同理可证PA1=PC1=PD.又P是BD1的三等分点,∴PB≠PD1≠PB1≠PD,故点P到正方体的顶点的不同距离有4个.答案:B2.(2012年重庆卷,文9)设四面体的六条棱的长分别为a,且长为a面,则a的取值范围是( )解析:如图所示设点E为AB的中点 ,则ED⊥AB,EC⊥AB,则同理.由构成三角形的条件知∴答案:A3.(2009年湖南卷,文6)平行六面体ABCD A 1B1C1D1中,既与AB共面也与CC1共面的棱的条数为( )(A)3 (B)4 (C)5 (D)6解析:与AB 共面也与CC 1共面的棱有CD,BC,BB 1,AA 1,C 1D 1,共5条. 答案:C4.(2013年安徽卷,文15)如图,正方体ABCD A 1B 1C 1D 1的棱长为1,P 为BC 的中点,Q 为线段CC 1上的动点,过点A,P,Q 的平面截该正方体所得的截面记为S.则下列命题正确的是 (写出所有正确命题的编号).①当0<CQ<12时,S 为四边形;②当CQ=12时,S 为等腰梯形; ③当CQ=34时,S 与C 1D 1的交点R 满足C 1R=13;④当34<CQ<1时,S 为六边形;⑤当CQ=1时,S 的面积为2解析:利用平面的基本性质结合特殊四边形的判定与性质求解. ①当0<CQ<12时,如图(1).在平面AA 1D 1D 内,作AE ∥PQ, 显然E 在棱DD 1上,连接EQ, 则S 是四边形APQE.②当CQ=12时,如图(2).显然PQ ∥BC 1∥AD 1,连接D 1Q, 则S 是等腰梯形. ③当CQ=34时,如图(3).作BF ∥PQ 交CC 1的延长线于点F,则C 1F=12. 作AE ∥BF,交DD 1的延长线于点E,D 1E=12,AE ∥PQ,连接EQ 交C 1D 1于点R,由于Rt △RC 1Q ∽Rt △RD 1E, ∴C 1Q ∶D 1E=C 1R ∶RD 1=1∶2,∴C 1R=13.④当34<CQ<1时,如图(3),连接RM(点M 为AE 与A 1D 1交点),显然S 为五边形APQRM.⑤当CQ=1时,如图(4).同③可作AE ∥PQ 交DD 1的延长线于点E,交A 1D 1于点M,显然点M 为A 1D 1的中点,所以S 为菱形APQM,其面积为12MP ×AQ=12答案:①②③⑤5.(2011年福建卷,文15)如图所示,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 .解析:由于在正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,AB=2,∴又E 为AD 中点,EF ∥平面AB 1C,EF ⊂平面ADC,平面ADC ∩平面AB 1C=AC,∴EF ∥AC.∴F 为DC 中点.∴EF=12答案6.(2013年陕西卷,文18)如图,四棱柱ABCD A 1B 1C 1D 1的底面ABCD 是正方形,O 是底面中心,A 1O ⊥底面ABCD,AB=AA 1(1)证明:平面A 1BD ∥平面CD 1B 1; (2)求三棱柱ABD A 1B 1D 1的体积. (1)证明:由题设知,BB 1DD 1,∴BB 1D 1D 是平行四边形, ∴BD ∥B 1D 1.又BD平面CD 1B 1,∴BD ∥平面CD 1B 1. ∵A 1D 1B 1C 1BC, ∴A 1BCD 1是平行四边形, ∴A 1B ∥D 1C. 又A 1B 平面CD 1B 1, ∴A 1B ∥平面CD 1B 1. 又∵BD ∩A 1B=B,∴平面A 1BD ∥平面CD 1B 1. (2)解:∵A 1O ⊥平面ABCD, ∴A 1O 是三棱柱ABD A 1B 1D 1的高.又∵AO=12AC=1,AA 1∴A 1=1.又∵S △ABD =12×∴111ABD A B C V -=S △ABD ×A 1O=1.7.(2013年湖南卷,文17)如图,在直棱柱ABC A 1B 1C 1中,∠BAC=90°1=3,D 是BC 的中点,点E在棱BB 1上运动.(1)证明:AD ⊥C 1E;(2)当异面直线AC,C 1E 所成的角为60°时,求三棱锥C 1A 1B 1E 的体积. (1)证明:因为AB=AC,D 是BC 的中点,所以AD ⊥BC. ① 又在直三棱柱ABC A 1B 1C 1中,BB 1⊥平面ABC,而AD ⊂平面ABC,所以AD ⊥BB 1. ② 由①②,得AD ⊥平面BB 1C 1C.由点E 在棱BB 1上运动,得C 1E ⊂平面BB 1C 1C, 所以AD ⊥C 1E.(2)解:因为AC ∥A 1C 1,所以∠A 1C 1E 是异面直线AC,C 1E 所成的角. 由题意知∠A 1C 1E=60°. 因为∠B 1A 1C 1=∠BAC=90°, 所以A 1C 1⊥A 1B 1. 又AA 1⊥A 1C 1, 从而A 1C 1⊥平面A 1ABB 1. 于是A 1C 1⊥A 1E.故C 1E=11cos 60AC又B 1C 1所以B 1从而111A B E C V -三棱锥 =1113A B ES ·A 1C 1=13×12×223. 考点四 求异面直线所成的角1.(2012四川卷,文14)如图所示,在正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,M 、N 分别是棱CD 、CC 1的中点,则异面直线A 1M 与DN 所成的角的大小是 .解析:如图所示,取CN 的中点K,连接MK,则MK 为△CDN 的中位线,所以MK ∥DN.所以∠A 1MK 为异面直线A 1M 与DN 所成的角.连接A 1C 1,AM.设正方体棱长为4,则A 1K= ,MK=12 DN==A 1M=∴A 1M 2+MK 2=A 1K 2, ∴∠A 1MK=90°. 答案:90°2.(2012年大纲全国卷,文16)已知正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,E 、F 分别为BB 1、CC 1的中点,那么异面直线AE 与D 1F 所成角的余弦值为 . 解析:如图所示,连接DF,则AE ∥DF,∴∠D 1FD 即为异面直线AE 与D 1F 所成的角. 设正方体棱长为a,则D 11∴cos∠D1222a⎫⎫+-⎪⎪35.答案:35模拟试题考点一判断点、线、面的位置关系1.(2013广东珠海高三上学期期末)已知直线l、m和平面α,则下列命题正确的是( )(A)若l∥m,m⊂α,则l∥α(B)若l∥α,m⊂α,则l∥m(C)若l⊥m,l⊥α,则m∥α(D)若l⊥α,m⊂α,则l⊥m解析:对于选项A,l可能在α内;对于选项B,l与m可能异面;对于选项C,m可能在α内,只有选项D正确.答案:D2.(2012湖北襄阳模拟)关于直线a、b、l以及平面α、β,下面命题中正确的是( )(A)若a∥α,b∥α,则a∥b(B)若a∥α,b⊥a,则b⊥α(C)若a⊥α,a∥β,则α⊥β(D)若a⊂α,b⊂α,且l⊥a,l⊥b,则l⊥α解析:如图所示,在正方体ABCD A1B1C1D1中,A1B1∥平面ABCD,B1C1∥平面ABCD,但A1B1∩B1C1=B1,故选项A不正确;A1B1∥平面ABCD,A1D1⊥A1B1,但A1D1∥平面ABCD,故选项B不正确;对于平面ABCD内的直线AB、CD都与直线A1D1垂直,但A1D1∥平面ABCD,故选项D不正确.故选C.答案:C考点二判断几何体中点、线、面的位置关系1.(2011浙江省嘉兴市高三教学测试)如图所示,在正方体ABCD A1B1C1D1中,M,N分别是BC1,CD1的中点,则下列判断错误的是( )(A)MN与CC1垂直(B)MN与AC垂直(C)MN与BD平行(D)MN与A1B1平行解析:由于C1D1与A1B1平行,MN与C1D1是异面直线,所以MN与A1B1是异面直线,故选项D错误.答案:D2.(2012安徽蚌埠模拟)如图所示,在四面体OABC 中,OA 、OB 、OC 两两垂直,且OB=OC=3,OA=4.给出以下命题:①存在点D(O 点除外),使得四面体DABC 有三个面是直角三角形;②存在点D,使得点O 在四面体DABC 外接球的球面上;③存在唯一的点D 使得四面体DABC 是正棱锥;④存在无数个点D,使得AD 与BC 垂直且相等.其中正确命题的序号是 (把你认为正确命题的序号填上).解析:①过O 作平面ABC 的垂线(O ′为垂足),延长至D 使O ′D=OO ′,连接AD,BD,CD,则四面体DABC 有三个面是直角三角形,故①正确;②在以O 、A 、B 、C 确定的球上,显然存在点D 满足条件,故②正确;③因为所以当点D 满足AD=5,四面体是以△BCD 为底面的正棱锥,这样的D 点有两个,所以③不正确.④取BC 的中点O 1,在平面AOO 1内以A 为圆心,以BC 为半径作圆,圆周上任一点满足条件,所以这样的点D 有无数个,故④正确.答案:①②④考点三 利用点、线、面关系解决有关数量问题1.(2013北京西城区模拟)正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,与体对角线AC 1异面的棱有( )(A)3条 (B)4条 (C)6条 (D)8条解析:正方体的12条棱中,以点A 和点C 1作为一个端点的棱各有3条,故与AC 1异面的棱有12-6=6条. 故选C.答案:C2.(2011辽宁抚顺)已知空间四边形ABCD 中,M 、N 分别为AB 、CD 的中点,则下列判断正确的是( )(A)MN ≥12(AC+BD) (B)MN ≤12(AC+BD) (C)MN=12(AC+BD) (D)MN<12(AC+BD) 解析:如图所示,在空间四边形ABCD 中,取BC 的中点E,连接ME 、NE,则ME=12AC,NE=12BD.在△MNE 中,MN<ME+NE=12(AC+BD).故选D.答案:D 考点四 求异面直线所成的角(2013山东临沂3月月考)在正四棱锥V ABCD 中,底面正方形ABCD 的边长为1,侧棱长为2,则异面直线VA 与BD 所成角的大小为( ) (A)π6(B)π4 (C)π3 (D)π2 解析:如图所示,连接AC 、BD,设AC ∩BD=O,∵BD ⊥AC,BD ⊥VO,AC ∩VO=O,∴BD ⊥平面VAC,VA ⊂平面VAC,∴BD ⊥VA,即异面直线BD 与VA 所成的角是π2. 答案:D 综合检测1.(2013潍坊一模)已知直线l ⊥平面α,直线m ∥平面β,则“α∥β”是“l ⊥m ”的( )(A)充分不必要条件 (B)必要不充分条件(C)充要条件 (D)既非充分也非必要条件解析:若α∥β,l ⊥α,则l ⊥β,又m ∥β,∴l ⊥m,若l ⊥m,l ⊥α,m ∥β,不一定有α∥β,故“α∥β”是“l ⊥m ”的充分不必要条件. 故选A.答案:A2.(2012海南琼海一模)已知一个平面α,l 为空间中的任意一条直线,那么在平面α内一定存在直线b 使 得( )(A)l ∥b (B)l 与b 相交(C)l 与b 是异面直线 (D)l ⊥b解析:当l 与平面α相交时,平面α内不存在直线l 满足l ∥b,故选项A 错;当l ∥α时,l 与b 平行或异面,故选项B 错;当l ⊂α时,l 与b 平行或相交,故选项C 错误;无论l 与α的位置关系如何,在平面α内总存在直线b ⊥l.故选D.答案:D。
立体几何难题
学霸专题22：立体几何难题1．已知四面体ABCD 的三组对棱的长分别相等，依次为3，4，x ，则x 的取值范围是( )A ．B ．)C ．)D ．()4,72．在棱长均为ABCD 中，M 为AC 中点，E 为AB 中点，P 是DM 上的动点，Q 是平面ECD 上的动点，则AP PQ +的最小值是（ ）A ．2 B C D ．3．如图，一张纸的长、宽分别为，四条边的中点分别是A ，B ，C ，D ，现将其沿图中虚线折起，使得1M ，2M ，3M ，4M 四点重合为一点M ，从而得到一个多面体，关于该多面体有下述四个结论：①该多面体是六面体；②点M 到棱AC 的距离为2a ； ③BD ⊥平面AMC ；④该多面体外接球的直径为2a ， 其中所有正确结论的序号是（ ）A ．①④B ．③④C ．②③D ．②③④4．已知正方体1111ABCD A B C D -的棱长为M ，N 为体对角线1BD 的三等分点，动点P 在三角形1ACB 内，且三角形PM N 的面积3PMN S =△则点P 的轨迹长度为（ ）A ．9B ．9C ．3D ．35．侧棱长为的正三棱锥V -ABC 的侧棱间的夹角为40°，过顶点A 作截面AEF ，截面AEF 的最小周长为（ ）A ．B ．6aC ．4aD ． a 6．已知一圆锥底面圆的直径是3，圆锥的母线长为3，在该圆锥内放置一个棱长为a 的正四面体（每条棱长都为a 的三棱锥），并且正四面体可以在该圆锥内任意转动，则a 的最大值为（ ）A ．1 BC D ．2 7．如图，已知ABC 的顶点C ∈平面α，点,A B 在平面α的同一侧，且|||2AC BC ==．若,AC BC 与平面α所成的角分别为5,124ππ，则ABC 面积的取值范围是（ ）A ．[6,3]B ．[3,3]C ．[3,23]D ．[6,23] 8．已知正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1，P 是空间中任意一点，下列说法错误的个数是（ ）①若P 为棱1CC 中点，则异面直线AP 与CD 所成角的正切值为52；②若P 在线段1A B 上运动，则1AP PD +的最小值为622+；③若P 在半圆弧CD 上运动，当三棱锥P ABC -的体积最大时，三棱柱P ABC -外接球的表面积为2π；④若过点P 的平面α与正方形每条棱所成角相等，则α截此正方体所得截面面积的最大值为334A ．1个B ．2个C ．3个D ．4个9．如图，在正方体````ABCD A B C D -中,平面垂直于对角线AC ,且平面截得正方体的六个表面得到截面六边形,记此截面六边形的面积为S ,周长为l ,则（ ）A ．S 为定值,l 不为定值B ．S 不为定值,l 为定值C ．S 与l 均为定值D ．S 与l 均不为定值10．如图，三棱柱111ABC A B C -的所有棱长都为4，侧棱1AA ⊥底面ABC ，P ，Q ，R 分别在棱1AA ，AB ，11B C 上，2AP AQ ==，13B R =，过P ，Q ，R 三点的平面将三棱柱分为两部分，下列说法错误的是（ ）A ．截面是五边形B ．截面面积为C ．截面将三棱柱体积平分D ．截面与底面所成的锐二面角大小为π311．半径为R 的球的内部装有4个半径相同的小球，则小球半径r 的可能最大值为（ ）AB RC ．2)R -D R12．长方体1111ABCD A B C D -中，P 是对角线1AC 上一点，Q 是底面ABCD 上一点，若AB =11BC AA ==，则1PB PQ +的最小值为（ ）A ．32BCD ．213．如图正方体1111ABCD A B C D -，棱长为1，P 为BC 中点，Q 为线段1CC 上的动点，过,,A P Q 的平面截该正方体所得的截面记为S ，则下列命题正确的是( )①当102CQ <<时，S 为四边形； ②当12CQ =时，S 为等腰梯形； ③当34CQ =时，S 与11C D 交点R 满足1113C R =； ④当314CQ <<时，S 为六边形；⑤当1CQ =时，S 的面积为2． A ．①③④ B ．②④⑤ C ．①②④ D ．①②③⑤ 14．如图，在四棱锥P ABCD -中，底面ABCD 为矩形，侧棱AP ⊥平面ABCD ，1AB =，AP =点M 在线段BC 上，且AM MD ⊥，则当PMD ∆的面积最小时，线段BC 的长度为( )A B ．2 C ．2 D ．15．正三棱柱111ABC A B C -中,所有棱长均为2,点,E F 分别为棱111,BB AC 的中点,若过点,,A E F 作一截面,则截面的周长为（ ）A ．B ．C．D ．16．过棱长为1的正方体的一条体对角线作截面，则截得正方体的截面面积的最小值是A ．1 BC D ．2 17．现有两个半径为2的小球和两个半径为3的小球两两相切，若第五个小球和它们都相切，则这个小球的半径是 （ ） A ．611 B ．311 C ．411 D ．511 18．已知球O 与棱长为4的正方形1111ABCD A B C D -的所有棱都相切，点M 是球O 上一点，点N 是1ACB 的外接圆上的一点，则线段MN 的取值范围是 （ ）A ．B ．22⎤⎦C ．⎡⎣D ．19．如图，正方体的棱长为，以顶点A 为球心，2为半径作一个球，则图中球面与正方体的表面相交所得到的两段弧长之和等于( )A ．B ．C ．D ．20．设四面体的六条棱的长分别为1，1，1，1和a ，且长为a 的的棱异面，则a 的取值范围是（ ）A ．B ．C ．D ．21．如图所示，边长为1的正方形网络中粗线画出的是某几何体的三视图，则该几何体的体积为（ ）A ．13 B ．3 C ．3 D ．2322．如图，网格纸上小正方形的边长为1，粗实线及粗虚线画出的是某四棱锥的三视图，则该四棱锥各个侧面中，最大的侧面面积为（ ）A ．2B ．√5C ．3D ．423．某几何体的三视图均为如图所示的五个小正方形构成，则该几何体与其外接球的表面积之比为（ ）A ．153πB ．163πC ．3011πD ．3211π 24．在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中，点M 是对角线1AC 上的点（点M 与A 、1C 不重合），则下列结论正确的个数为（ ）①存在点M ，使得平面1A DM ⊥平面1BC D ；②存在点M ，使得//DM 平面11CB D ；③若1A DM 的面积为S ，则3S ⎛∈ ⎝； ④若1S 、2S 分别是1A DM 在平面1111D C B A 与平面11BB C C 的正投影的面积，则存在点M ，使得12S S . A ．1个 B ．2个 C ．3个 D ．4个 25．某几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积是（ ）A ．133B ．143C ．5D ．16326．如图，网格纸上小正方形边长为1，粗线画出的是某几何体的三视图，则该几何体的体积为（ ）A ．43 B ．83 C ．4 D ．16327．某几何体的三视图如右图所示,则该几何体的体积为A B ．3 C ．3 D ．628．如图，在一个正方体内放入两个半径不相等的球12,O O ，这两个球相外切，且球1O 与正方体共顶点A 的三个面相切，球2O 与正方体共顶点1B 的三个面相切，则两球在正方体的面11AAC C 上的正投影是（ ）A ．B ．C ．D ． 29．如图，在棱长为3的正方体1111ABCD A B C D -中，点P 是平面11A BC 内一个动点，且满足12DP PB +=，则直线1B P 与直线1AD 所成角的余弦值的取值范围为（ ）A ．10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦B ．10,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦C ．12⎡⎢⎣⎦D ．12⎡⎢⎣⎦30．已知矩形,4,2,ABCD A AD E B ==为AB 中点，沿直线DE 将ADE 翻折成PDE △，直线PB 与平面BCDE 所成角最大时，线段PB 长是( )A ．743B ．543C ．742D ．54231．如图，正方体1111ABCD A B C D -的棱长为,,a E F 分别是棱1AA ，1CC 的中点，过点,E F 的平面分别与棱1BB ，1DD 交于点,G H ，设,[0,]BG x x a =∈.给出以下四个命题：①平面EGFH 与平面ABCD 所成角的最大值为45°； ②四边形EGFH 的面积的最小值为2a ； ③四棱锥1C EGFH-的体积为36a ；④点1B 到平面EGFH .其中命题正确的序号为（ ）A ．②③④B ．②③C ．①②④D ．③④32．如图，在矩形ABCD 中，2AB =，1BC =，E 、N 分别为边AB 、BC 的中点，沿DE 将ADE ∆折起，点A 折至1A 处（1A 与A 不重合），若M 、K 分别为线段1A D 、1AC 的中点，则在ADE ∆折起过程中（）A ．DE 可以与1AC 垂直B ．不能同时做到//MN 平面1A BE 且//BK 平面1A DEC ．当1MN AD ⊥时，MN ⊥平面1A DED ．直线1AE 、BK 与平面BCDE 所成角分别为1θ、2θ，1θ、2θ能够同时取得最大值33．正方体中1111ABCD A B C D -,过1D 作直线l ,若直线l 与平面ABCD 中的直线所成角的最小值为6π,且直线l 与直线1BC 所成角为4π,则满足条件的直线l 的条数为( ) A ．1B ．2C ．3D ．434．如图，正四面体ABCD 的顶点C 在平面α内，且直线BC 与平面α所成的角为45°，顶点B 在平面α内的射影为O ，当顶点A 与点O 的距离最大时，直线CD 与平面α所成角的正弦值等于( )A ．12B ．15C ．4D ．512+ 35．如图，正方体1111ABCD A B C D -中， E 是棱BC 的中点，F 是侧面11BCC B 上的动点，且 1//A F 平面1AD E ，则 1A F 与平面11BCC B 所成角的正切值 t 构成的集合是（ ）A ．B ．{|2t t ≤<C ．D ．36．如图，在正四棱台1111ABCD A B C D -中，上底面边长为4，下底面边长为8，高为5，点,M N 分别在1111,A B D C 上，且111A M D N ==.过点,M N 的平面α与此四棱台的下底面会相交，则平面α与四棱台的面的交线所围成图形的面积的最大值为A ．B ．C ．D ．37．已知三棱锥的三视图如图所示，则该三棱锥内切球的半径为（ ）AB C D 38．如图，直三棱柱111ABC A B C -中，侧棱长为2，AC =1BC =，90ACB ∠=︒，点D 是11A B 的中点，F 是 侧面11AA B B （含边界）上的动点.要使1AB ⊥平面1C DF ， 则线段1C F 的长的最大值为（ ）AB C D39．在棱长为4的正方体1111ABCD A B C D -中，M 是BC 中点，点P 是正方形11DCC D 内的动点(含边界)，且满足APD MPC ∠=∠，则三棱锥P BCD -的体积最大值是（ ）A ．649B ．CD 40．如图，在正四棱柱1111ABCD A B C D -中， 13,4,AB AA P ==是侧面11BCC B 内的动点，且1,AP BD ⊥记AP 与平面1BCC B 所成的角为θ，则tan θ的最大值为A ．43B ．53C ．2D ．25941．如图所示，在长方体1111ABCD A B C D -中，11,2,AB BC AA P ===是1A B 上的一动点，则下列选项正确的是( )A ．DP 的最小值为5B ．DPC ．1AP PC +D ．1AP PC +的最小值为542．点M 为正方体1111ABCD A B C D -的内切球O 球面上的动点，点N 为11B C 上一点，112,NB NC DM BN =⊥，若球O 的体积为，则动点M 的轨迹的长度为__________．43．如图，在透明塑料制成的长方体容器内灌进一些水，将容器底面一边固定于地面上，再将容器倾斜，随着倾斜度的不同，有下列四个说法：①水的部分始终呈棱柱状； ②水面四边形的面积不改变；③棱始终与水面平行； ④当时，是定值．其中正确说法是 ．44．如图，正方体1111ABCD A B C D -的棱长为a ，动点P 在对角线1BD 上，过点P 作垂直于1BD 的平面γ，记这样得到的截面多边形（含三角形）的周长为y ，设BP x =，则当]x ∈时，函数()y f x =的值域为______．45．如图正方体1AC 中，M 为AB 中点，N 为BC 中点，P 为线段1CC 上一动点(不含C )，过M N P 、、与正方体的截面为α，则下列说法正确的是___________.①当112CP CC ≤时，α为五边形 ②截面α为四边形时，α为等腰梯形 ③截面α过1D 时，113CP CC =④α为六边形时在底面投影面积1,S α为五边形时在底面投影面积2S ，则12S S >46．《九章算术》是西汉张苍等辑撰的一部数学巨著，被誉为人类数学史上的“算经之首”.书中“商功”一节记录了一种特殊的锥体，称为鳖臑（biēnào ）.如图所示，三棱锥P ABC -中，PA ⊥平面ABC ，AB BC ⊥，则该三棱锥即为鳖臑.若2AB =且三棱锥外接球的体积为36π，则PB AC +长度的最大值是______.47．已知正方体的棱长为1，每条棱所在直线与平面α所成的角相等，则α截此正方体所得截面n 边形（其中*3,n n N >∈）的周长的范围是_________.48．以棱长为O 为球心，以(13)R R <<为半径的球面与正四面体的表面相交得到若干个圆（或圆弧）的总长度的取值范围是____________.49．正四面体A BCD -的各个点在平面M 同侧，各点到平面M 的距离分别为1，2，3，4，则正四面体的棱长为__________．50．水平桌面α上放有4个半径均为2R 的球，且相邻的球都相切（球心的连线构成正方形）.在这4个球的上面放1个半径为R 的小球，它和下面的4个球恰好都相切，则小球的球心到水平桌面α的距离是________.51．将一块边长为6cm 的正方形纸片，先按如图1所示的阴影部分截去4个相等的等腰三角形，然后将剩余部分沿虚线折叠成一个正四棱锥模型（底面是正方形，从顶点向底面作垂线，垂足是底面中心的四棱锥），将该四棱锥如图2放置，若其正视图为正三角形，则其体积为_______3cm .52．平面α以任意角度截正方体，所截得的截面图形可以是_____(填上所有你认为正确的序号)①正三边形 ②正四边形 ③正五边形 ④正六边形 ⑤钝角三角形 ⑥等腰梯形 ⑦非矩形的平行四边形53．一个半径为1的小球在一个内壁棱长为的正四面体容器内可向各个方向自由运动，则该小球永远不可能接触到的容器内壁的面积是________．54．如图，正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1，P 为BC 的中点，Q 为线段1CC 上的动点，过点A ，P ，Q 的平面截该正方体所得的截面记为S ，则下列命题正确的是__________（写出所有正确命题的编号）． ①当102CQ时，S 为四边形； ②当12CQ时，S 为等腰梯形； ③当23CQ =时，S 与11C D 的交点R 满足112C R =；④存在点Q ，S 为六边形.55．在侧棱长为S ABC -中，40ASB BSC CSA ∠=∠=∠=︒，过A 作截面AEF ，交SB 于E ，交SC 于F ，则截面AEF 周长的最小值为__________．56．已知四边形ABCD 为矩形, 24AB AD ==,M 为AB 的中点,将ADM ∆沿DM 折起,得到四棱锥1A DMBC -,设1AC 的中点为N ,在翻折过程中,得到如下有三个命题:①//BN 平面1A DM ，且BN ；②三棱锥N DMC -的最大体积为3； ③在翻折过程中，存在某个位置，使得1DM AC ⊥.其中正确命题的序号为__________．（写出所有正确结论的序号） 57．已知四面体ABCD 的四个顶点均在球O 的表面上，AB 为球O 的直径，4,2AB AD BC ===，四面体ABCD 的体积最大值为____ 58．在三棱锥ABCD 中，已知AD ⊥BC ，AD=6，BC=2，AB+BD=AC+CD=7，则三棱锥ABCD 体积的最大值是_____． 59．现介绍祖暅原理求球体体积公式的做法：可构造一个底面半径和高都与球半径相等的圆柱，然后在圆柱内挖去一个以圆柱下底面圆心为顶点，圆柱上底面为底面的圆锥，用这样一个几何体与半球应用祖暅原理（图1），即可求得球的体积公式．请研究和理解球的体积公式求法的基础上，解答以下问题：已知椭圆的标准方程为221254y x += ，将此椭圆绕y 轴旋转一周后，得一橄榄状的几何体（图2），其体积等于______．60．棱长为2的正方体在平面α上的射影的面积最大值等于________________.61．如图,已知正四棱锥V ABCD -可绕着AB 任意旋转,CD ∥平面α.若2AB =，VA =则正四棱锥V ABCD -在面α内的投影面积的取值范围是_______.62．某几何体的三视图如图所示（小正方形的边长为1），则该几何体外接球的表面积__________．63．已知用“斜二测”画图法画一个水平放置的圆时，所得图形是椭圆，则该椭圆的离心率为_______64．如图，在四面体ABCD 中，E 、F 分别是AB 、CD 的中点，G 、H 分别是BC 和AD 上的动点，且EH 与GF 相交于点K ．下列判断中：①直线BD 经过点K ；②EFC EFH S S =；③E 、F 、G 、H 四点共面，且该平面把四面体ABCD 的体积分为相等的两部分．所有正确的序号为__________．65．如图，AB 是平面α的斜线段，A 为斜足，点C 满足()0BC AC λλ=>，且在平面α内运动，则有以下几个命题：①当1λ=时，点C 的轨迹是抛物线；②当1λ=时，点C 的轨迹是一条直线；③当2λ=时，点C 的轨迹是圆；④当2λ=时，点C 的轨迹是椭圆；⑤当2λ=时，点C 的轨迹是双曲线.其中正确的命题是__________.（将所有正确的命题序号填到横线上）66．如图,已知正方体1111ABCD A B C D -的棱长为4,点E 、F 分别是线段11AB C D 、上的动点,点P 是上底面1111D C B A 内一动点,且满足点P 到点F的距离等于点P 到平面11ABB A 的距离,则当点P 运动时,PE 的最小值是__________.67．如图，在四面体ABCD 中，2AB CD ==，AC BD ==AD BC ==,E F 分别是,AD BC 的中点若用一个与直线EF 垂直，且与四面体的每个面都相交的平面α去截该四面体，由此得到一个多边形截面，则该多边形截面面积的最大值为______.68．将直角三角形ABC 沿斜边上的高AD 折成120的二面角，已知直角边AB AC =_________．（1） 平面ABC ⊥平面ACD（2）四面体D ABC -（3）二面角A BC D --3（4）BC 与平面ACD 所成角的正弦值是14 69．在三棱锥S ABC -中，ABC ∆是边长为3的等边三角形，SA SB ==S AB C --的大小为120°，则此三棱锥的外接球的表面积为__________．70．已知球O 的半径为1，A 、B 是球面上的两点，且AB =P 是球面上任意一点，则PA PB ⋅的取值范围是__________． 71．在棱长为6的正方体空盒内，有四个半径为r 的小球在盒底四角，分别与正方体底面处交于某一顶点的三个面相切，另有一个半径为R 的大球放在四个小球之上，与四个小球相切，并与正方体盒盖相切，无论怎样翻转盒子，五球相切不松动，则小球半径r 的最大值为________；大球半径R 的最小值为________.72．已知正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1，动点P 在正方体的表面上运动，且与点A 的距离为3.动点P 的集合形成一条曲线，这条曲线在平面11 ABB A 上部分的形状是__________；此曲线的周长是_______.73．金石文化，时中国悠久文化之一.“金”是指“铜”,“石”是指“石头”，“金石文化”是指在铜器或石头上刻有文字的器件.在一千多年前，有一种凸多面体工艺品，是金石文化的代表作，此工艺品的三视图是三个全等的正八边形(如图)，若一个三视图(即一个正八边形)的面积是2(8)dm +，则该工艺品共有___个面，表面积是_____74．三棱锥P ABC -中，顶点P 在底面ABC 的投影恰好是ABC 的内心，三个侧面的面积分别为12，16，20，且底面的面积为24，则该三棱锥P ABC -的体积是________；它的外接球的表面积是________.75．如果四面体的四条高交于一点，则该点称为四面体的垂心，该四面体称为垂心四面体.（1）证明：如果四面体的对棱互相垂直，则该四面体是垂心四面体；反之亦然.（2）给出下列四面体①正三棱锥；②三条侧棱两两垂直；③高在各面的射影过所在面的垂心；④对棱的平方和相等.其中是垂心四面体的序号为.。
2012年普通高等学校招生全国统一考试文科数学(安徽卷)
12安徽(文)1.(2012安徽,文1)复数z 满足(z -i )i =2+i ,则z =( ). A .-1-i B .1-i C .-1+3i D .1-2i B 由题意可得,z -i =2i i+=2(2i)i i+=1-2i ,所以z =1-i .2.(2012安徽,文2)设集合A ={x |-3≤2x -1≤3},集合B 为函数y =lg (x -1)的定义域,则A ∩B =( ). A .(1,2) B .[1,2] C .[1,2) D .(1,2] D 由-3≤2x -1≤3得,-1≤x ≤2;要使函数y =lg (x -1)有意义,须令x -1>0, ∴x >1.∴集合A ={x |-1≤x ≤2},B ={x |x >1}, ∴A ∩B ={x |1<x ≤2}.3.(2012安徽,文3)(log 29)·(log 34)=( ). A .14B .12C .2D .4D 原式=(log 232)·(log 322)=4(log 23)·(log 32)=4·lg 3lg 2·lg 2lg 3=4.4.(2012安徽,文4)命题“存在实数x ,使x >1”的否定．．是( ). A .对任意实数x ,都有x >1 B .不存在实数x ,使x ≤1 C .对任意实数x ,都有x ≤1 D .存在实数x ,使x ≤1C 该命题为存在性命题,其否定为“对任意实数x ,都有x ≤1”.5.(2012安徽,文5)公比为2的等比数列{a n }的各项都是正数,且a 3a 11=16,则a 5=( ). A .1 B .2 C .4 D .8 A 由题意可得,a 3·a 11=27a =16,∴a 7=4.∴a 5=72a q=242=1.6.(2012安徽,文6)如图所示,程序框图(算法流程图)的输出结果是( ).A .3B .4C .5D .8B 由程序框图依次可得,x =1,y =1→x =2,y =2→x =4,y =3→x =8,y =4→输出y =4.7.(2012安徽,文7)要得到函数y =cos (2x +1)的图象,只要将函数y =cos 2x 的图象( ). A .向左平移1个单位 B .向右平移1个单位 C .向左平移12个单位 D .向右平移12个单位C ∵y =cos (2x +1)=cos 122x ⎡⎤⎛⎫+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,∴只须将y =cos 2x 的图象向左平移12个单位即可得到y =cos (2x +1)的图象.8.(2012安徽,文8)若x ,y 满足约束条件0,23,23,x x y x y ≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩则z =x -y 的最小值是( ).A .-3B .0C .32D .3A 作出可行域如图所示,令z =0,得l 0:x -y =0,平移l 0,当l 0过点A (0,3)时满足z 最小,此时z min =0-3=-3.9.(2012安徽,文9)若直线x -y +1=0与圆(x -a )2+y 2=2有公共点,则实数a 的取值范围是( ). A .[-3,-1] B .[-1,3] C .[-3,1] D .(-∞,-3]∪[1,+∞C 由题意可得,圆的圆心为(a ,0),22221(-1)≤+即|a +1|≤2,解得-3≤a ≤1.10.(2012安徽,文10)袋中共有6个除了颜色外完全相同的球,其中有1个红球、2个白球和3个黑球.从袋中任取两球,两球颜色为一白一黑的概率等于( ). A .15B .25C .35D .45B 记1个红球为A ,2个白球为B 1,B 2,3个黑球为C 1,C 2,C 3,则从中任取2个球,基本事件空间Ω={(A ,B 1),(A ,B 2),(A ,C 1),(A ,C 2),(A ,C 3),(B 1,B 2),(B 1,C 1),(B 1,C 2),(B 1,C 3),(B 2,C 1),(B 2,C 2),(B 2,C 3),(C 1,C 2),(C 1,C 3),(C 2,C 3)},共计15种,而两球颜色为一白一黑的有如下6种:(B 1,C 1),(B 1,C 2),(B 1,C 3),(B 2,C 1),(B 2,C 2),(B 2,C 3),所以所求概率为615=25.安徽,文11)设向量a =(1,2m ),b =(m +1,1),c =(2,m ),若(a +c )⊥b ,则|a |= . 2由题意可得,a +c =(3,3m ).由(a +c )⊥b 得,(a +c )·b =0,即(3,3m )·(m +1,1)=3(m +1)+3m =0, 解之,得m =-12.∴a =(1,-1),|a 212.(2012安徽,文12)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积等于 .56 由三视图可知,该几何体为底面是直角梯形,且侧棱垂直于底面的棱柱,∴V 柱=12×(2+5)×4×4=56.13.(2012安徽,文13)若函数f (x )=|2x +a |的单调递增区间是[3,+∞),则a = .-6 f (x )=|2x +a |=a 2x a,x ,2a 2x a,x ,2⎧+≥-⎪⎪⎨⎪--<-⎪⎩∵函数f (x )的增区间是[3,+∞), ∴-a 2=3,即a =-6.14.(2012安徽,文14)过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交该抛物线于A ,B 两点,若|AF |=3,则|BF |= .32设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由|AF |=3及抛物线定义可得,x 1+1=3,∴x 1=2.∴A 点坐标为(2,则直线AB 的斜率为k1∴直线AB 的方程为y =x -1). 由2y 4x ,y x 1),⎧=⎪⎨=-⎪⎩消去y 得,2x 2-5x +2=0,解得x 1=2,x 2=12.∴|BF |=x 2+1=32.15.(2012安徽,文15)若四面体ABCD 的三组对棱分别相等,即AB =CD ,AC =BD ,AD =BC ,则 (写出所有正确结论的编号).①四面体ABCD 每组对棱相互垂直 ②四面体ABCD 每个面的面积相等③从四面体ABCD 每个顶点出发的三条棱两两夹角之和大于90°而小于180° ④连接四面体ABCD 每组对棱中点的线段相互垂直平分⑤从四面体ABCD 每个顶点出发的三条棱的长可作为一个三角形的三边长②④⑤ 如图所示,四面体ABCD 中,AB =CD ,AC =BD ,AD =BC ,则△ABC ≌△CDA ≌△DCB ≌△BAD ,故②正确;∵△ABC ≌△CDA ≌△BAD ,∴∠BAD =∠ABC ,∠C AD =∠ACB ,∴∠BAC +∠CAD +∠B AD =∠B AC +∠ACB +∠ABC =180°,故③错; 取AB ,BC ,CD ,DA 的中点M ,N ,P ,Q ,连接MN ,NP ,PQ ,MQ ,由此得,MN =QP =12AC ,NP =MQ =12BD ,∵BD =AC ,∴MN =QP =MQ =NP ,∴四边形MNPQ 为菱形,∴对角线相互垂直平分,故④正确,①错误;而⑤正确,如AB ,AC ,AD 可作为△ABC 的三边.16.(2012安徽,文16)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c ,且有2sin B cos A =sin A cos C +cos A sin C . (1)求角A 的大小;(2)若b =2,c =1,D 为BC 的中点,求AD 的长.解:(1)(方法一)由题设知,2sin B cos A =sin (A +C )=sin B ,因为sin B ≠0,所以cos A =12.由于0<A <π,故A =3π.(方法二)由题设可知,2b ·222b c a 2bc +-=a ·222a b c 2ab +-+c ·222b c a 2bc+-,于是b 2+c 2-a 2=bc ,所以cos A =222b c a 2bc +-=12.由于0<A <π,故A =3π.(2)(方法一)因为2A D =2A B A C 2⎛⎫+ ⎪⎝⎭=14(2A B+2A C +2AB ·AC ) =11421243cos π⎛⎫++⨯⨯⨯⎪⎝⎭=74,所以|AD2从而AD2(方法二)因为a 2=b 2+c 2-2bc cos A =4+1-2×2×1×12=3, 所以a 2+c 2=b 2,B =2π.因为BD2AB =1,所以AD217.(2012安徽,文17)设定义在(0,+∞)上的函数f (x )=ax +1ax+b (a >0).(1)求f (x )的最小值;(2)若曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程为y =32x ,求a ,b 的值.解:(1)(方法一)由题设和均值不等式可知,f (x )=ax +1ax+b ≥2+b ,其中当且仅当ax =1时,等号成立, 即当x =1a时,f (x )取最小值为2+b .(方法二)f (x )的导数f '(x )=a -21ax=222a x 1ax-,当x >1a时,f '(x )>0,f (x )在1,a⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上递增;当0<x <1a时,f '(x )<0,f (x )在10,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上递减.所以当x =1a 时,f (x )取最小值为2+b . (2)f '(x )=a -21ax.由题设知,f '(1)=a -1a =32,解得a =2或a =-12(不合题意,舍去). 将a =2代入f (1)=a +1a+b =32,解得b =-1.所以a =2,b =-1.18.(2012安徽,文18)若某产品的直径长与标准值的差的绝对值不超过1 mm 时,则视为合格品,否则视为不合格品,在近期一次产品抽样检查中,从某厂生产的此种产品中,随机抽取5 000件进行检测,结果发现有50件不合格品,计算这50件不合格品的直径长与标准值的差(单位:mm ),将所得数据分组,得到如下频率分布表:(1)将上面表格中缺少的数据填在相应位置上;(2)估计该厂生产的此种产品中,不合格品的直径长与标准值的差落在区间(1,3]内的概率;(3)现对该厂这种产品的某个批次进行检查,结果发现有20件不合格品,据此估算这批产品中的合格品的件数.(2)由频率分布表知,该厂生产的此种产品中,不合格品的直径长与标准值的差落在区间(1,3]内的概率约为0.50+0.20=0.70;(3)设这批产品中的合格品数为x件,依题意有505000=20x20+,解得x=50002050⨯-20=1 980.所以该批产品的合格品件数估计是1 980件.19.(2012安徽,文19)如图,长方体ABCD-A1B1C1D1中,底面A1B1C1D1是正方形,O是BD的中点,E是棱AA1上任意一点,(1)证明:BD⊥EC1(2)如果AB=2,AE OE⊥EC1,求AA1的长.(1)证明:连接AC,A1C1.由底面是正方形知,BD⊥AC.因为AA1⊥平面ABCD,BD⊂平面ABCD,所以AA1⊥BD.又由AA1∩AC=A,所以BD⊥平面AA1C1C.再由EC1⊂平面AA1C1C知,BD⊥EC1.(2)解:设AA1的长为h,1.在Rt△OAE中,AE AO故OE 222=4.在Rt △EA 1C 1中,A 1E =h A 1C 1=故E 21C =(h 2+(2.在Rt △OCC 1中,OC CC 1=h ,O 21C =h 22, 因为OE ⊥EC 1,所以OE 2+E 21C =O 21C ,即4+(h 2+(2=h 22,解得h =所以AA 1的长为20.(2012安徽,文20)如图,F 1,F 2分别是椭圆C :22x a +22y b =1(a >b >0)的左、右焦点,A 是椭圆C 的顶点,B 是直线AF 2与椭圆C 的另一个交点,∠F 1AF 2=60°.(1)求椭圆C 的离心率;(2)已知△AF 1B 的面积为求a ,b 的值. 解:(1)由题意可知,△AF 1F 2为等边三角形,a =2c ,所以e =12.(2)(方法一)a 2=4c 2,b 2=3c 2直线AB 的方程可为:y x -c ). 将其代入椭圆方程3x 2+4y 2=12c 2,得B 855⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭.所以|AB 8c 05-=165c .由1A FB S =12|AF 1|·|AB |sin ∠F 1AB =12a ·165c 252=解得a =10,b =(方法二)设|AB |=t .因为|AF 2|=a ,所以|BF 2|=t -a .由椭圆定义|BF 1|+|BF 2|=2a 可知,|BF 1|=3a -t . 再由余弦定理(3a -t )2=a 2+t 2-2at cos 60°可得,t =85a .由1A FB S =12a ·85a 252=,a =10,b =21.(2012安徽,文21)设函数f (x )=x 2+sin x 的所有正的极小值点从小到大排成的数列为{x n }.(1)求数列{x n }的通项公式;(2)设{x n }的前n 项和为S n ,求sin S n . 解:(1)f '(x )=12+cos x =0.令f '(x )=0,则cos x =-12,解得x =2k π±23π(k ∈Z ).由x n 是f (x )的第n 个正极小值点知 x n =2n π-23π(n ∈N *).(2)由(1)可知,S n =2π(1+2+…+n )-23n π=n (n +1)π-2n 3π,所以sin S n =sin 2n n (n 1)3ππ⎡⎤+-⎢⎥⎣⎦.因为n (n +1)表示两个连续正整数的乘积,n (n +1)一定为偶数, 所以sin S n =-sin 2n 3π.当n =3m -2(m ∈N *)时,sin S n =-sin 42m 3ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭2当n =3m -1(m ∈N *)时, sin S n =-sin 22m 3ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭2当n =3m (m ∈N *)时,sin S n =-sin 2m π=0.综上所述,sin S n=***n 3m 2(m ),2n 3m 1(m ),20,n 3m (m ).N N N ⎧-=-∈⎪⎪⎪⎪=-∈⎨⎪=∈⎪⎪⎪⎩。
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若四面体ABCD的三组对棱分别相等，即AB=CD,AC=BD，AD=BC，则
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（2012•安徽）若四面体ABCD的三组对棱分别相等，即AB=CD，AC=BD，AD=BC，则
②④⑤
（写出所有正确结论编号）
①四面体ABCD每组对棱相互垂直
②四面体ABCD每个面的面积相等
③从四面体ABCD每个顶点出发的三条棱两两夹角之和大于90°而小于180°
④连接四面体ABCD每组对棱中点的线段互垂直平分
⑤从四面体ABCD每个顶点出发的三条棱的长可作为一个三角形的三边长．
考点：棱锥的结构特征．
专题：压轴题；阅读型．
分析：①将四面体ABCD的三组对棱分别看作平行六面体的对角线，由于三组对棱分别相等，所以平行六面体为长方体．结合长方体的性质判断
②四面体ABCD的每个面是全等的三角形，面积是相等的．
③由②，从四面体ABCD每个顶点出发的三条棱两两夹角能够等量代换为同一个三角形内的三个内角，它们之和为180°．
④连接四面体ABCD每组对棱中点构成菱形，线段互垂直平分
⑤由①，设所在的长方体长宽高分别为a，b，c，则每个顶点出发的三条棱长分别为
a2+b2
，
+
，
+
易知能构成三角形．
解答：解：①将四面体ABCD的三组对棱分别看作平行六面体的对角线，由于三组对棱分别相等，所以平行六面体为长方体．由于长方体的各面不一定为正方形，所以同一面上的面对角线不一定垂直，从而每组对棱不一定相互垂直．①错误
②四面体ABCD的每个面是全等的三角形，面积是相等的．②正确
③由②，四面体ABCD 的每个面是全等的三角形，从四面体ABCD 每个顶点出发的三条棱两两夹角能够等量代换为同一个三角形内的三个内角，它们之和为180°．③错误
④连接四面体ABCD 每组对棱中点构成菱形，线段互垂直平分④正确
⑤由①，设所在的长方体长宽高分别为a ，b
，c ，则每个顶点出发的三条棱长分别为
a 2+
b 2 +
+
，任意两边之和大于第三边，能构成三角形．⑤正确
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