高三毕业班总复习单元过关平行性测试卷(文科)(立体几何

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高三毕业班总复习立体几何平行性试卷(文)

2016高三毕业班总复习立体几何平行性试卷（文）闽清一中数学组一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分) (1)设有四个命题：①底面是矩形的平行六面体是长方体； ②棱长相等的直四棱柱是正方体；③有两条侧棱都垂直于底面一边的平行六面体是直平行六面体； ④对角线相等的平行六面体是直平行六面体．其中假命题的序号是( )(A )① (B )②③ (C ) ①②③ (D ) ③④(2)一个几何体的三视图如图所示，则这个几何体的表面积为( )(A) 56+ （B ）526+（C ）58+ （D ）528+(3)设a 、b 是两条不同的直线，α、β是两个不同的平面，则下列四个命题中正确的是( )(A)若a ⊥b ，a ⊥α，则b ∥α (B)若a ∥α，α⊥β，则a ⊥β(C)若a ⊥β，α⊥β，则a ∥α(D)若a ⊥b ，a ⊥α，b ⊥β，则α⊥β(4)某几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为( )(A)168+π (B)168-π (C)88+π (D)816-π(5)如图，在斜三棱柱111C B A ABC -中，∠BAC =90︒，AC BC ⊥1，则1C 在平面ABC 上的投影H 必在( )(A)直线AB 上 (B)直线BC 上 (C)直线AC 上 (D)△ABC 的内部(6)一个几何体的三视图如图所示，其中俯视图是菱形，则该几何体的侧面积为( )(A) 63+ (B) 53+ (C) 62+ (D) 52+(7)如图，在正四面体ABC P -中， D 、E 、F 分别是AB 、BC 、AC 的中点，下列四个结论不成立的是( )(A) BC ∥平面PDF (B) DF ⊥平面PAE(C) 平面PDF ⊥平面PAE (D) 平面PDE ⊥平面ABC第（2）题第（4）题第（5）题第（6）题第（7）题(8)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,则该多面体的体积为( )(A) 216 (B) 64 (C)364(D) 16(9)如图，直三棱柱111C B A ABC -的六个顶点都在半径为1的半球面上，AC AB =，侧面11B BCC 是半球底面圆的内接正方形，则侧面11A ABB 的面积为( )(A) 2 (B) 1(C) 2(D)22(10)已知α、β、γ是三个不同的平面，命题“α∥β，且α⊥γ⇒β⊥γ”是真命题，如果把α、β、γ中的任意两个换成直线，另一个保持不变，在所得的所有新命题中，真命题有( )(A)0个 (B)1个 (C)2个 (D)3个 (11)在三棱锥BCD A -中，侧棱AB 、AC 、AD 两两垂直，△ABC 、△ACD 、△ADB 的面积分别为22、23、26，则三棱锥BCD A -的外接球的体积为( ) (A) π6 (B) π62 (C) π63 (D) π64(12)用若干个棱长为1的正方体搭成一个几何体，其正视图、侧视图都是如下图形，对这个几何体，下列说法正确的是( )(A)这个几何体的体积一定是7 (B)这个几何体的体积一定是10(C)这个几何体的体积的最小值是6，最大值是10 (D)这个几何体的体积的最小值是5，最大值是11 二、填空题(共4小题，每小题5分，共20分)(13)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 ）第（8）题第（9）题第（12）题第（13）题(14)已知△ABC 的斜二测直观图是边长为2的等边△111C B A ，那么原△ABC 的面积为________．(15)已知正四棱锥ABCD S -中，SA ＝32，那么当该棱锥的体积最大时，它的高为________．(16)如图，正方形BCDE 的边长为a ，已知BC AB 3=，将直角△ABE 沿BE 边折起，A 点在面BCDE 上的射影为D 点，则翻折后的几何体中有如下描述：①AB 与DE 所成角的正切值是2； ②ACE B V -的体积是261a ； ③AB ∥CD ；④平面EAB ⊥平面ADE ；⑤直线BA 与平面ADE 所成角的正弦值为33. 其中正确的叙述有________(写出所有正确结论的编号)．三、解答题(17) (10分)如图,在三棱锥ABC S -中,平面⊥SAB 平面S B C ,BC AB ⊥,1==AB AS , 2=BC ,垂足为F ,点G E ，分别是棱SC SA ，的中点.(I)求证:(1)平面//EFG 平面ABC ;(II)求C 到平面SAB 的距离.(18) (12分)在三棱柱111C B A ABC -中，棱1AA 与底面ABC垂直，△ABC 为等腰直角三角形，1AA AC AB ==， D 、E 、F 分别为A B 1，C C 1， BC 的中点． (I)求证：DE ∥平面ABC ；(II)求证：平面F AB 1⊥平面AEF .第（16）题A B C SG FE 第（17）题(19) (12分)如图，在四棱台1111CD C D AB -A B 中，1DD ⊥底面CD AB ，四边形CD AB 为正方形，1DD D 2=A =，111A B =，1C //E 平面11DD A A ． (I)证明：E 为AB 的中点；(II) 求点E 到平面1DC A 的距离．(20) (12分)如图1，⊙O 的直径4=AB ，点C 、D 为⊙O上两点，且∠CAB ＝45°，F为弧BC 的中点．沿直径AB 折起，使两个半圆所在平面互相垂直(如图2)． (I)求证：OF ∥平面ACD ； (II)设E 为AD 中点，求证：平面OCE ⊥平面ACD .(21) (12分)已知四棱锥ABCD P -的直观图和三视图如图所示，E 是PB 的中点． (I)求三棱锥PBD C -的体积；(II)若F 是BC 上任一点，求证：PF AE ⊥.(22) (12分)如图所示，矩形ABCD 中，AD ⊥平面ABE ，2AE EB BC ===，F 为CE 上的点，且BF ⊥平面ACE(I)求证：AE ⊥平面BCE ；(II)求证：//AE 平面BFD ； (Ⅲ)求三棱锥C BGF -的体积.第（19）题第（20）题 GB A DC F E 第（22）题第（21）题图[解析] 底面是矩形的平行六面体的侧棱不一定与底面垂直，故①错；棱长相等的直四棱柱中若底面是菱形则不是正方体，故②错；如果两条平行的侧棱都垂直于底面一边显然不是直平行六面体，③错．对角线相等则对角面均为矩形，易知侧棱垂直底面，④显然正确。

立体几何基础检测卷(文科)(含详解)

立体几何基础检测卷（文科）一、选择题（每题4分）1.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 ．③④2.已知l ，m ，n 为三条不同直线，α，β，γ为三个不同平面，则下列判断正确的是（） A ．若m ∥α，n ∥α，则m ∥nB ．若m ⊥α，n ∥β，α⊥β，则m ⊥nC ．若α∩β=l ，m ∥α，m ∥β，则m ∥lD ．若α∩β=m ，α∩γ=n ，l ⊥m ，l ⊥n ，则l ⊥α3.一个几何体的三视图如图1所示，其中正视图是一个正三角形，则该几何体的体积为( ).A ．1BC D4.一个几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为A. 64B. 72C. 80D.1125.一个棱锥的三视图如图所示，则它的体积为 ( )A ．B ．C ．1D ． 1232136、长方体的一个顶点上三条棱长为3、4、5，且它的八个顶点都在一个球面上，这个球的表面积是（）A ．20πB ．25πC ．50πD ．200π7、一个圆锥的表面积为，它的侧面展开图是圆心角为的扇形，则该圆锥的高为（）A ．1 B．2 D．8、教室内有一把尺子无论怎样放置，地面上总有这样的直线与该直尺所在直线（）A ．垂直B ．平行C ．异面D ．相交但不垂直9、过球的一条半径的中点，作垂直于该半径的平面，则所得截面的面积与球的表面积的比为（）（A ）316 （B ） 916 （C ） 38 （D ） 93210、.如图，在棱长为a 的正方体1111D C B A ABCD -中,P 为11D A 的中点,Q 为11B A 上任意一点,F E 、为CD 上两点,且EF 的长为定值,则下面四个值中不是定值的是（）(A)点P 到平面QEF 的距离 (B)直线PQ 与平面PEF 所成的角(C)三棱锥QEF P -的体积 (D)QEF ∆的面积二、填空题（每题4分）1.若某几何体的三视图 (单位：cm) 如图所示，则此几何体的表面积是 cm 2．2.某几何体的三视图如图，则它的体积是________ π1203、已知正四棱锥的底面边长为2，则该正四棱锥的体积为．4.设α，β为互不重合的平面，m ，n 为互不重合的直线，给出下列四个命题：①若m ⊥n ，n 是平面α内任意的直线，则m ⊥α； ②若α⊥β，α∩β=m ，n ⊂α，n ⊥m 则n ⊥β； ③若α∩β=m ，n ⊂α，n ⊥m ，则α⊥β； ④若m ⊥α，α⊥β，m ∥n ，则n ∥β．其中正确命题的序号为．5.给定下列四个命题：①若一个平面内的两条直线与另一个平面都平行，那么这两个平面相互平行；②若一个平面经过另一个平面的垂线，那么这两个平面相互垂直；③垂直于同一直线的两条直线相互平行；④若两个平面垂直，那么一个平面内与它们的交线不垂直的直线与另一个平面也不垂直．其中，为真命题的是．三、解答题（每小题10分）1．如图所示， PA ⊥矩形ABCD 所在的平面， ,M N 分别是AB PC 、的中点.（1）求证： //MN 平面PAD .（2）MN CD ⊥2．如图，已知PA O ⊥所在的平面， AB 是O 的直径， 4,AB C =是O 上一点，且0,45,AC BC PCA E =∠=是PC 中点， F 为PB 中点．（1）求证： //EF 面ABC ；（2）求证： EF ⊥面PAC ；（3）求三棱锥B PAC -的体积．3．如图，四棱锥P ABCD -的底面ABCD 是菱形， 060BCD ∠=， PA ⊥平面ABCD ， E 是AB 的中点.（1）求证：平面PDE ⊥平面PAB ；（2）棱PC 上是否存在一点F ，使得//BF 平面PDE ？若存在，确定F 的位置并加以证明；若不存在，请说明理由.4、如图所示，在四棱锥S﹣ABCD中，底面ABCD是矩形，侧面SDC⊥底面ABCD，且AB=2，SC=SD=．（1）求证：平面SAD⊥平面SBC；（2）若BC=2，求点A到平面SBD的距离h的值．立体几何基础检测卷（文科）一、选择题（每题4分）1.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 ．③④答案：.C2.已知l ，m ，n 为三条不同直线，α，β，γ为三个不同平面，则下列判断正确的是（） A ．若m ∥α，n ∥α，则m ∥nB ．若m ⊥α，n ∥β，α⊥β，则m ⊥nC ．若α∩β=l ，m ∥α，m ∥β，则m ∥lD ．若α∩β=m ，α∩γ=n ，l ⊥m ，l ⊥n ，则l ⊥α答案：C3.一个几何体的三视图如图1所示，其中正视图是一个正三角形，则该几何体的体积为( ).A ．1B ．3CD ．3答案：.B4.一个几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为A. 64B. 72C. 80D.112答案 .C5.一个棱锥的三视图如图所示，则它的体积为 ( )A ．B ．C ．1D ．答案：.A6、长方体的一个顶点上三条棱长为3、4、5，且它的八个顶点都在一个球面上，这个球的表面积是（）A ．20πB ．25πC ．50πD ．200π答案：.C7、一个圆锥的表面积为，它的侧面展开图是圆心角为的扇形，则该圆锥的高为（）A ．1 B．2 D．答案：.B8、教室内有一把尺子无论怎样放置，地面上总有这样的直线与该直尺所在直线（）A ．垂直B ．平行C ．异面D ．相交但不垂直答案：.A9、过球的一条半径的中点，作垂直于该半径的平面，则所得截面的面积与球的表面积的比为（）（A ）316 （B ） 916 （C ） 38 （D ） 932答案：.A 10、.如图，在棱长为a 的正方体1111D C B A ABCD -中,P 为11D A 的中点,Q 为11B A 上任意一点,F E 、为CD 上两点,且EF 的长为定值,则下面四个值中不是定值的是（）(A)点P 到平面QEF 的距离 (B)直线PQ 与平面PEF 所成的角(C)三棱锥QEF P -的体积 (D)QEF ∆的面积答案：.B二、填空题（每题4分）1.若某几何体的三视图 (单位：cm) 如图所示，则此几何体的表面积是 cm 2． 123213π120答案：.2.某几何体的三视图如图，则它的体积是________答案：.2 83π-3、已知正四棱锥的底面边长为2，则该正四棱锥的体积为．答案：8 34.设α，β为互不重合的平面，m，n为互不重合的直线，给出下列四个命题：①若m⊥n，n是平面α内任意的直线，则m⊥α；②若α⊥β，α∩β=m，n⊂α，n⊥m则n⊥β；③若α∩β=m，n⊂α，n⊥m，则α⊥β；④若m⊥α，α⊥β，m∥n，则n∥β．其中正确命题的序号为．答案：①②5.给定下列四个命题：①若一个平面内的两条直线与另一个平面都平行，那么这两个平面相互平行；②若一个平面经过另一个平面的垂线，那么这两个平面相互垂直；③垂直于同一直线的两条直线相互平行；④若两个平面垂直，那么一个平面内与它们的交线不垂直的直线与另一个平面也不垂直．其中，为真命题的是．答案：.②④三、解答题（每小题10分）1．如图所示， PA ⊥矩形ABCD 所在的平面， ,M N 分别是AB PC 、的中点.（1）求证： //MN 平面PAD .（2）MN CD ⊥解析：（1）证明：取PD 的中点E ，连接,AE EN ,,E N 分别是,PC PD 的中点,1//2EN CD ∴, //AM EN ∴,∴四边形AMNE 是平行四边形， //MN AE ∴ MN ⊄平面PAD ， AD ⊂平面PAD ,∴ //MN 平面PAD .（2） PA ⊥平面ABCD ， ∴ PA CD ⊥,又CD AD ⊥,∴ CD ⊥平面PAD ,∴ CD AE ⊥,又//MN AE ， CD MN ∴⊥.2．如图，已知PA O ⊥所在的平面， AB 是O 的直径， 4,AB C =是O 上一点，且0,45,AC BC PCA E =∠=是PC 中点， F 为PB 中点．（1）求证： //EF 面ABC ；（2）求证： EF ⊥面PAC ；（3）求三棱锥B PAC -的体积．试题解析：（1）证明：在三角形PBC 中， E 是PC 中点， F 为PB 中点，∴//EF BC ， BC ⊂平面,ABC EF ⊄平面ABC ，∴//EF 面ABC ；（2）证明：∵PA ⊥面ABC ， BC ⊂平面ABC ，∴BC PA ⊥，又∵AB 是O 的直径，∴BC AC ⊥，又PA AC A ⋂=，∴BC ⊥面PAC ，∵//EF BC ，∴EF ⊥面PAC ；（3）∵045PCA ∠=，∴PA AC =，在Rt ABC ∆中，∵,4AC BC AB ==，∴AC BC ==∴1·33B PAC P ABC ABC V V S PA --∆===． 3．如图，四棱锥P ABCD -的底面ABCD 是菱形， 060BCD ∠=， PA ⊥平面ABCD ，E 是AB 的中点.（1）求证：平面PDE ⊥平面PAB ；（2）棱PC 上是否存在一点F ，使得//BF 平面PDE ？若存在，确定F 的位置并加以证明；若不存在，请说明理由.解析：（1）连接BD ，因为底面ABCD 是菱形， 60BCD ∠=︒,所以ABD ∆为正三角形.因为E 是AB 的中点, 所以DE AB ⊥,因为PA ⊥面ABCD , DE ABCD ⊂面，∴DE PA ⊥，因为DE AB ⊥， DE PA ⊥， AB PA A ⋂=,所以DE PAB ⊥面.又DE PDE ⊂面, 所以面PDE ⊥面PAB .（2）当点F为PC的中点时，BF∥面PDE.事实上，取PC的中点F,PD的中点G，连结FG，GE，∵FG为三角形PCD的中位线，∴FG∥CD且1=2FG CD，又在菱形ABCD中，E为AB的中点，∴BE∥CD且1=2BE CD，∴FG∥BE且=FG BE，所以四边形BEGF为平行四边形.所以BF∥GE，又GE⊂面PDE，BF⊄面PDE，∴BF∥面PDE，结论得证.4、如图所示，在四棱锥S﹣ABCD中，底面ABCD是矩形，侧面SDC⊥底面ABCD，且AB=2，SC=SD=．（1）求证：平面SAD⊥平面SBC；（2）若BC=2，求点A到平面SBD的距离h的值．【解答】（1）证明：侧面SDC⊥底面ABCD，有AD⊥SC，AD⊥SD故△ADS为Rt△，有SD2+AD2=SA2且AD=BC，SD=，故2+BC2=SA2即BC2=SA2﹣2连接AC，易得AC2=BC2+AB2=BC2+4即BC2=AC2﹣4那么SA2﹣2=AC2﹣4，整理后有AC2=SA2+2又SC=，故AC2=SA2+SC2所以△ASC为Rt△，有SA⊥SC所以SC⊥平面SAD，那么平面SBC⊥平面SAD；（2）解：由题意，BC⊥SC，SB=，DB=2，∴DB2=SD2+SB2，∴SB⊥SD，∴S△SBD==．由等体积可得，∴h=，即点A到平面SBD的距离h的值为．。

福建省2016届高三毕业班总复习单元过关平行性测试卷(文理科)(几何选讲——福州市数学组供稿)(

2016高三毕业班总复习单元过关平行性测试卷（文理科）几何选讲福州市数学组一、选择题：本大题共6小题，每小题6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. 如图，在梯形中，，若，，，则梯形与梯形的面积比是（）A. B. C. D.【答案】D.........考点：平面几何中的相似三角形.2. 如图，在矩形ABCD中，AD＝a，AB＝b，要使BC边上至少存在一点P，使△PBA，△APD，△CDP两两相似，则a，b间的关系一定满足( )A. a≥bB. a≥bC. a≥bD. a≥2b【答案】D【解析】结合图形易知，要使△PBA，△APD，△CDP两两相似，必须满足＝．即＝，BP·CP＝b2．设BP＝x，则CP＝a－x，∴(a－x)x＝b2，即x2－ax＋b2＝0，要使BC边上至少存在一点P，必须满足Δ＝a2－4b2≥0，所以a≥2b，故选D．3. 如图，在⊙O中，AB是弦，AC是⊙O的切线，A是切点，过 B作BD⊥AC于D，BD交⊙O于E点，若AE平分∠BAD，则∠BAD=（）A. 30°B. 45°C. 50°D. 60°【答案】D【解析】试题分析：根据同弧所对的圆周角和弦切角相等，得到∠DAE=∠B，根据AE平分∠BAD，BD⊥AC，得到要求的角的三倍等于直角，得到结果．解：∵AC是圆O的切线∴∠DAE=∠B∵AE平分∠BAD，BD⊥AC∴3∠B=90°∴∠B=30°∴∠BAD=60°故选D．点评：本题考查弦切角，本题解题的关键是在直角三角形中进行有关角的计算，注意三角形内角和的应用，本题是一个基础题．4. 如图所示，AE切⊙D于点E，AC=CD=DB=10，则线段AE的长为（）A. 10B. 16C. 10D. 18【答案】C【解析】试题分析：根据切线的性质得∠AED=90°，然后利用已知条件根据勾股定理即可求出AE．解：∵AE切⊙D于点E，∴∠AED=90°，∵AC=CD=DB=10，∴AD=20，DE=10，∴AE==="10"．故选C．点评：此题主要是综合运用了切线的性质以及勾股定理等知识解决问题．5. 如图，在平行四边形ABCD中，E为CD上一点，DE∶EC＝2∶3，连接AE，BE，BD，且AE，BD交于点F，则S△DEF∶S△EBF∶S△ABF＝( )A. 4∶10∶25B. 4∶9∶25C. 2∶3∶5D. 2∶5∶25【答案】A【解析】由题意可知，△DEF与△BAF相似，且DE∶AB＝2∶5，所以△DEF与△ABF的面积之比为4∶25．△DEF与△BEF的底分别是DF，BF，二者高相等，又DF∶BF＝2∶5，所以△DEF与△BEF的面积之比为2∶5．综上S△DEF∶S△EBF∶S△ABF＝4∶10∶25，故选A．6. 如图，是圆的内接三角形，的平分线交圆于点，交于点，过点的圆的切线与的延长线交于点．在上述条件下，给出下列四个结论：则所有正确结论的序号是（）A. ①②B. ③④C. ①②③D. ①②④【答案】D【解析】①正确．由切线长定理知：，故②正确．在和中，由相交弦定理得，③错误．在和中，④正确．综上可知①②④正确，故选（D）二、填空题：本大题共4小题，每小题6分。

高中数学《立体几何(文科)》练习题

高中数学《立体几何》练习题1．用斜二测画法画出长为6，宽为4的矩形水平放置的直观图，则该直观图面积为 ( ) A.12 B.24 C.62 D.1222．设,m n 是不同的直线，,αβ是不同的平面，下列命题中正确的是 ( ) A ．若//,,m n m n αβ⊥⊥，则αβ⊥ B ．若//,,m n m n αβ⊥⊥，则//αβ C ．若//,,//m n m n αβ⊥，则α⊥β D ．若//,,//m n m n αβ⊥，则//αβ3．如图，棱长为1的正方体1111D C B A ABCD -中，P 为线段B A 1上的动点，则下列结论错误．．的是A ．P D DC 11⊥B ．平面⊥P A D 11平面AP A 1C ．1APD ∠的最大值为090 D ．1PD AP +的最小值为22+4．一个几何体的三视图如图所示(单位：m)，则该几何体的体积为______m 3.5．若某几何体的三视图如图所示，则此几何体的体积等于 .6．如图是一个几何体的三视图，则该几何体的体积是____________7．如图，一个盛满水的三棱锥容器，不久发现三条侧棱上各有一个小洞F E D ,,，且知1:2:::===FS CF EB SE DA SD ，若仍用这个容器盛水，则最多可盛水的体积是原来的 .8．如图，四边形ABCD 为正方形，QA ⊥平面ABCD ，PD ∥QA ，QA ＝AB ＝12PD.(1)证明：PQ ⊥平面DCQ ；(2)求棱锥Q ABCD 的体积与棱锥P DCQ 的体积的比值．[来9．如图所示的多面体中，ABCD 是菱形，BDEF 是矩形，ED ⊥面ABCD ,3BAD π∠=．（1）求证://BCF AED 平面平面.（2）若,BF BD a A BDEF ==-求四棱锥的体积。

10．在四棱锥ABCD P -中，底面ABCD 为矩形，ABCD PD 底面⊥，1=AB ，2=BC ，3=PD ，FG 、分别为CD AP 、的中点． (1) 求证：PC AD ⊥；(2) 求证：//FG 平面BCP ；SFCB AD EF GPDCBA11．如图，多面体AEDBFC 的直观图及三视图如图所示，N M ,分别为BC AF ,的中点．（1）求证：//MN 平面CDEF ； (2）求多面体CDEF A -的体积．NMFEDCBA直观图俯视图正视图侧视图22222212．如图，在三棱锥P ABC -中，90ABC ∠=，PA ⊥平面ABC ，E ,F 分别为PB ,PC 的中点. （1）求证：//EF 平面ABC ；（2）求证：平面AEF ⊥平面PAB .A13．如图，在三棱锥P —ABC 中，D ，E ，F 分别为棱PC ，AC ，AB 的中点．已知PA ⊥AC ，PA=6，BC=8,DF=5.求证：（1）直线PA ∥平面DFE ；（2）平面BDE ⊥平面ABC ．14．如图. 直三棱柱ABC —A 1B 1C 1 中，A 1B 1= A 1C 1,点D 、E 分别是棱BC ，CC 1上的点（点D 不同于点C ），且AD ⊥DE ，F 为B 1C 1的中点．求证：（1）平面ADE ⊥平面BCC 1B 1 （2）直线A 1F ∥平面ADE ．BA 1C 1 E C DAB 1F参考答案1．C 【解析】试题分析：斜二测法：要求长边，宽减半，直角变为045角，则面积为：2645sin 260=⨯⨯. 考点：直观图与立体图的大小关系.2．C 【解析】试题分析：此题只要举出反例即可，A,B 中由n m n ⊥⊥,β可得β//n ,则α,β可以为任意角度的两平面,A,B 均错误.C,D 中由n m n //,β⊥可得β⊥m ，则有βα//,故C 正确，D 错误.考点：线，面位置关系. 3．C 【解析】试题分析：⊥1DC 面11BCD A ，∴A 正确；⊥11A D 面11A ABB ，∴B 正确；当2201<<P A 时，1APD ∠为钝角，∴C 错；将面B AA 1与面11A ABB 沿B A 1展成平面图形，线段D A 1即为1PD AP +的最小值，解三角形易得D A 1=22+， ∴D 正确.故选C. 考点：线线垂直、线面垂直、面面垂直. 4．4 【解析】试题分析：已知三视图对应的几何体的直观图，如图所示：，所以其体积为：4211112=⨯⨯+⨯⨯=V ，故应填入：４．考点：三视图． 5．24 【解析】试题分析：由三视图可知，原几何体是一个三棱柱被截去了一个小三棱锥得到的，如图111345(34)324232V =⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=.考点：三视图. 【答案】12 【解析】试题分析：该几何体是一个直三棱柱，底面是等腰直角三角形体积为12262V =⨯⨯⨯＝12考点：三视图，几何体的体积. 7．2723 【解析】试题分析：过DE 作截面平行于平面ABC ,可得截面下体积为原体积的27193213=-）（，若过点F ，作截面平行于平面SAB ,可得截面上的体积为原体积的278323=）（，若C 为最低点，以平面DEF 为水平上面，则体积为原体积的27233132321=⨯⨯-，此时体积最大. 考点：体积相似计算. 8．(1)祥见解析； (2)１．【解析】试题分析：(1)要证直线与平面垂直，只须证明直线与平面内的两条相交直线垂直即可，注意到QA ⊥平面ABCD ，所以有平面PDAQ ⊥平面ABCD ，且交线为AD ，又因为四边形ABCD 为正方形，由面面垂直的性质可得DC ⊥平面PDAQ ，从而有PQ ⊥DC ，又因为PD ∥QA ，且QA ＝AB ＝12PD ，所以四边形PDAQ 为直角梯形，利用勾股定理的逆定理可证PQ ⊥QD ；从而可证 PQ ⊥平面DCQ ；(2)设AB ＝a ，则由(1)及已知条件可用含a 的式子表示出棱锥Q －ABCD 的体积和棱锥P －DCQ 的体积从而就可求出其比值．试题解析：(1)证明：由条件知PDAQ 为直角梯形．因为QA ⊥平面ABCD ，所以平面PDAQ ⊥平面ABCD ，交线为AD. 又四边形ABCD 为正方形，DC ⊥AD ，所以DC ⊥平面PDAQ.可得PQ ⊥DC.在直角梯形PDAQ 中可得DQ ＝PQ ，则PQ ⊥QD.所以PQ ⊥平面DCQ.(2)设AB ＝a.由题设知AQ 为棱锥Q ABCD 的高，所以棱锥Q －ABCD 的体积V 1＝13a 3.由(1)知PQ 为棱锥P －DCQ 的高，而PQ a ，△DCQ 的面积为2a 2，所以棱锥P －DCQ 的体积V 2＝13a 3. 故棱锥Q －ABCD 的体积与棱锥P －DCQ 的体积的比值为1. 考点：１．线面垂直；２．几何体的体积．9．（1）证明过程详见解析；（2）36a . 【解析】试题分析：本题主要考查线线平行、线面平行、面面平行、四棱锥的体积等基础知识，考查学生的空间想象能力、逻辑推理能力、计算能力.第一问，由于ABCD 是菱形，得到//BC AD ，利用线面平行的判定，得//BC ADE 面，由于BDEF 为矩形，得BF//DE ，同理可得BF//面ADE ，利用面面平行的判定，得到面BCF//面AED ；第二问，通过证明得到AO BDEF ⊥面，则AO 为四棱锥A BDEF -的高，再求出BDEF 的面积，最后利用体积公式13V Sh =，计算四棱锥A-BDEF 的体积.试题解析：证明：（1）由ABCD 是菱形 //BC AD ∴,BC ADE AD ADE ⊄⊂面面 //BC ADE ∴面 3分由BDEF 是矩形//BF DE ∴,BF ADE DE ADE ⊄⊂面面 //BF ADE ∴面,,BC BCF BF BCF BCBF B ⊂⊂=面面∴//BCF AED 平面平面. 6分（2）连接AC ，ACBD O =由ABCD 是菱形， AC BD ∴⊥由ED ⊥面ABCD ,AC ABCD ⊂面 ED AC ∴⊥,,ED BD BDEF EDBD D ⊂=面 AO BDEF ∴⊥面， 10分则AO 为四棱锥A BDEF -的高由ABCD 是菱形，3BAD π∠=，则ABD ∆为等边三角形，由BF BD a ==；则3,2AD a AO a ==，2BDEF S a =， 23133326A BDEF V a a a -=⋅⋅=14分考点：线线平行、线面平行、面面平行、四棱锥的体积.10．(1)见解析；(2)见解析.【解析】试题分析：（1）欲证线线垂直往往通过证明线面垂直（即证明其中一条线垂直于另一条所在平面）；（2）欲证线面平行，需在平面内寻找一条直线，并证此线平行于另一直线.此题也可以采用空间向量证明，即证明FG 的方向向量垂直于平面BCP 的法向量n 即可. 试题解析：（1）证明：底面ABCD 为矩形 CD AD ⊥∴ABCD AD ABCD PD 平面底面⊂⊥ , PD AD ⊥∴D PD CD = PDC AD 平面⊥∴ABCD PC 平面⊂ PC AD ⊥∴H F GPD CBA（2）证明：取H BP 中点，连接CH GH ,中点分别为DC AP F G ,,GH ∴=//AB 21,FC =//AB 21 GH ∴=//FC GFCH 四边形∴是平行四边形， FG ∴//CH ，BCP CH 平面⊂，BCP FG 平面⊄ FG ∴//BCP 平面考点：（1）线线垂直；（2）线面平面.11．（1）证明：见解析；（2）多面体CDEF A -的体积83．【解析】试题分析：（1）由多面体AEDBFC 的三视图知，三棱柱BFC AED -中,底面DAE 是等腰直角三角形，2==AE DA ，⊥DA 平面ABEF ,侧面ABCD ABFE ,都是边长为2的正方形．连结EB ，则M 是EB 的中点，由三角形中位线定理得EC MN //，得证. （2）利用⊥DA 平面ABEF ，得到EF AD ⊥, 再据EF ⊥AE ，得到EF ⊥平面ADE ，从而可得：四边形 CDEF 是矩形,且侧面CDEF ⊥平面DAE .取DE 的中点,H得到AH =且⊥AH 平面CDEF ．利用体积公式计算.所以多面体CDEF A -的体积383131=⋅⋅=⋅=AH EF DE AH S V CDEF ． 12分试题解析：（1）证明：由多面体AEDBFC 的三视图知，三棱柱BFC AED -中,底面DAE 是等腰直角三角形，2==AE DA ，⊥DA 平面ABEF ,侧面ABCD ABFE ,都是边长为2的正方形．连结EB ，则M 是EB 的中点，在△EBC 中，EC MN //，且EC ⊂平面CDEF ，MN ⊄平面CDEF ， ∴MN ∥平面CDEF ． 6分FDA（2）因为⊥DA 平面ABEF ，EF ⊂平面ABEF , AD EF ⊥∴,又EF ⊥AE ，所以，EF ⊥平面ADE ，∴四边形 CDEF 是矩形,且侧面CDEF ⊥平面DAE 8分取DE 的中点,H ⊥DA ,AE 2==AE DA ,2=∴AH ,且⊥AH 平面CDEF ． 10分所以多面体CDEF A -的体积383131=⋅⋅=⋅=AH EF DE AH S V CDEF ． 12分考点：三视图，平行关系，垂直关系，几何体的体积. 12．（1）见解析；（2）见解析【解析】试题分析：（1）由E 、F 分别为PB 、PC 中点根据三角形中位线定理知EF ∥BC ，根据线面平行的判定知EF ∥面ABC ；（2）由PA ⊥面PABC 知，PA ⊥BC ，结合AB ⊥BC ，由线面垂直的判定定理知，BC ⊥面PAB ，由（1）知EF ∥BC ，根据线面垂直性质有EF ⊥面PAB ，再由面面垂直判定定理即可证明面AEF ⊥面PAB.试题解析：证明:（1）在PBC ∆中，F E , 分别为PC PB ,的中点BC EF //∴ 3分又⊂BC 平面ABC ，⊄EF 平面ABC //EF ∴平面ABC 7分（2）由条件，⊥PA 平面ABC ，⊂BC 平面ABCBC PA ⊥∴︒=∠90ABC ，即BC AB ⊥， 10分由//EF BC ，∴EF AB ⊥，EF PA ⊥又A AB PA =⋂，AB PA ,都在平面PAB 内 EF ∴⊥平面PAB又⊂EF 平面AEF ∴平面AEF ⊥平面PAB 14分考点:线面垂直的判定与性质；面面垂直判定定理；线面平行判定；推理论证能力13．(1)详见解析; (2) 详见解析. 【解析】试题分析：(1) 由线面平行的判定定理可知,只须证PA 与平面DEF 内的某一条直线平行即可,由已知及图形可知应选择DE,由三角形的中位线的性质易知: DE ∥PA ,从而问题得证；注意线PA 在平面DEG 外,而DE 在平面DEF 内必须写清楚；(2) 由面面垂直的判定定理可知,只须证两平中的某一直线与另一个平面垂直即可，注意题中已知了线段的长度，那就要注意利用勾股定理的逆定理来证明直线与直线的垂直；通过观察可知：应选择证DE 垂直平面ABC 较好,由(1)可知:DE ⊥AC,再就只须证DE ⊥EF 即可；这样就能得到DE ⊥平面ABC ，又DE ⊂平面BDE ，从面而有平面BDE ⊥平面ABC ．试题解析：(1)因为D ，E 分别为PC,AC 的中点，所以DE ∥PA. 又因为PA ⊄平面DEF ，DE ⊂平面DEF ，所以直线PA ∥平面DEF.(2)因为D ，E ，F 分别人棱PC,AC ，AB 的中点，PA ＝6，BC ＝8，所以DE ∥PA ，DE ＝21PA ＝3，EF ＝21BC ＝4．又因为DF ＝5，故DF 2＝DE 2+EF 2，所以∠DEF=90。

高考数学分类练习 G单元立体几何(文科)含答案1

数学 G 单元立体几何G1 空间几何体的结构19．G1 如图18，长方体ABCD A 1B 1C 1D 1中，AB ＝16，BC ＝10，AA 1＝8，点E ，F 分别在A 1B 1，D 1C 1上，A 1E ＝D 1F ＝4.过点E ，F 的平面α与此长方体的面相交，交线围成一个正方形．(1)在图中画出这个正方形(不必说明画法和理由)； (2)求平面α把该长方体分成的两部分体积的比值．图1819．解：(1)交线围成的正方形EHGF 如图．(2)作EM ⊥AB ，垂足为M ，则AM ＝A 1E ＝4，EB 1＝12，EM ＝AA 1＝8. 因为EHGF 为正方形，所以EH ＝EF ＝BC ＝10. 于是MH ＝EH 2－EM 2＝6，AH ＝10，HB ＝6.因为长方体被平面α分成两个高为10的直棱柱，所以其体积的比值为9779也正确．18．G1，G4，G5 如图15，在三棱锥V ABC 中，平面VAB ⊥平面ABC ，△VAB 为等边三角形，AC ⊥BC 且AC ＝BC ＝2，O ，M 分别为AB ，VA 的中点．(1)求证：VB ∥平面MOC ； (2)求证：平面MOC ⊥平面VAB ； (3)求三棱锥V ABC 的体积．图1518．解：(1)证明：因为O，M分别为AB，VA的中点，所以OM∥VB.又因为VB⊄平面MOC，OM⊂平面MOC，所以VB∥平面MOC.(2)证明：因为AC＝BC，O为AB的中点，所以OC⊥AB.又因为平面VAB⊥平面ABC，平面VAB∩平面ABC＝AB，且OC⊂平面ABC，所以OC⊥平面VAB.又因为OC⊂平面MOC，所以平面MOC⊥平面VAB.(3)在等腰直角三角形ACB中，AC＝BC＝2，所以AB＝2，OC＝1.所以等边三角形VAB的面积S△VAB＝ 3.又因为OC⊥平面VAB，所以三棱锥CVAB的体积等于1 3OC·S△VAB＝33.又因为三棱锥VABC的体积与三棱锥CVAB的体积相等，所以三棱锥VABC的体积为3 3.18．G1、G5如图14，直三棱柱ABC A1B1C1的底面是边长为2的正三角形，E，F分别是BC，CC1的中点．(1)证明：平面AEF⊥平面B1BCC1；(2)若直线A1C与平面A1ABB1所成的角为45°，求三棱锥F AEC的体积．图1418．解：(1)证明：如图，因为三棱柱ABC A1B1C1是直三棱柱，所以AE⊥BB1.又E是正三角形ABC的边BC的中点，所以AE⊥BC.因此AE⊥平面B1BCC1.而AE⊂平面AEF，所以平面AEF ⊥平面B 1BCC 1.(2)设AB 的中点为D ，连接A 1D ，CD . 因为△ABC 是正三角形，所以CD ⊥AB .又三棱柱ABC A 1B 1C 1是直三棱柱，所以CD ⊥AA 1.因此CD ⊥平面A 1ABB 1，于是∠CA 1D 为直线A 1C 与平面A 1ABB 1所成的角．由题设，∠CA 1D ＝45°，所以A 1D ＝CD ＝32AB ＝ 3. 在Rt △AA 1D 中，AA 1＝A 1D 2－AD 2＝3－1＝2，所以FC ＝12AA 1＝22.故三棱锥F AEC 的体积V ＝13S △AEC ·FC ＝13×32×22＝612. 9．G1 已知等腰直角三角形的直角边的长为2，将该三角形绕其斜边所在的直线旋转一周而形成的曲面所围成的几何体的体积为( )A.22π3 B.42π3C ．22πD ．42π9．B 由条件知该直角三角形的斜边长为22，斜边上的高为2，故围成的几何体的体积为2×13×π×(2)2×2＝42π3.18．G1，G4，G5 一个正方体的平面展开图及该正方体的直观图的示意图如图12所示． (1)请将字母F ，G ，H 标记在正方体相应的顶点处(不需说明理由)； (2)判断平面BEG 与平面ACH 的位置关系，并证明你的结论； (3)证明：直线DF ⊥平面BEG .图1218．解：(1)点F，G，H的位置如图所示．(2)平面BEG∥平面ACH.证明如下：因为ABCDEFGH为正方体，所以BC∥FG，BC＝FG，又FG∥EH，FG＝EH，所以BC∥EH，BC＝EH，于是BCHE为平行四边形，所以BE∥CH.又CH⊂平面ACH，BE⊄平面ACH，所以BE∥平面ACH.同理BG∥平面ACH.又BE∩BG＝B，所以平面BEG∥平面ACH.(3)证明：连接FH.因为ABCDEFGH为正方体，所以DH⊥平面EFGH.因为EG⊂平面EFGH，所以DH⊥EG，又EG⊥FH，EG∩FH＝O，所以EG⊥平面BFHD.又DF⊂平面BFHD，所以DF⊥EG.同理DF⊥BG.又EG∩BG＝G，所以DF⊥平面BEG.10．G1、G2一个几何体的三视图如图13所示(单位：m)，则该几何体的体积为________m3.图1310.83π 根据三视图可知，该几何体是圆柱与两个圆锥的组合体，其体积V ＝π×12×2＋2×13×π×12×1＝83π(m 3)．G2 空间几何体的三视图和直观图9．G2 一个四面体的三视图如图12所示，则该四面体的表面积是( )图12A ．1＋ 3B ．1＋2 2C ．2＋ 3D ．2 29．C 四面体的直观图如图所示，设O 是AC 的中点，则OP ＝OB ＝1，因此PB ＝2，于是S △PAB ＝S △PBC ＝34×(2)2＝32，S △PAC ＝S △ABC ＝12×2×1＝1，故四面体的表面积S ＝2×1＋2×32＝2＋ 3.11．G2 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14所示．若该几何体的表面积为16＋20π，则r ＝( )图14A ．1B ．2C ．4D ．811．B 由三视图可知，此组合体的前半部分是一个底面半径为r ，高为2r 的半圆柱(水平放置)，后半部分是一个半径为r 的半球，其中半圆柱的一个底面与半球的半个圆面重合，所以此几何体的表面积为2r ·2r ＋12πr 2＋12πr 2＋πr ·2r ＋2πr 2＝4r 2＋5πr 2＝16＋20π，解得r ＝2.6．G2 一个正方体被一个平面截去一部分后，剩余部分的三视图如图12，则截去部分体积与剩余部分体积的比值为( )图12A.18B.17 C.16 D.156．D 由剩余部分的三视图可知，正方体被截去一个三棱锥，剩余部分如图所示，设正方体的棱长为a ，则被截去的三棱锥的体积为13×12a 2×a ＝16a 3，而正方体的体积为a 3，所以截去部分体积与剩余部分体积的比值为15.7．G2 某四棱锥的三视图如图12所示，该四棱锥最长棱的棱长为( )图12A ．1 B. 2 C. 3 D ．27．C 根据三视图可得，此四棱锥是底面是正方形，有一条侧棱和底面垂直的四棱锥，如图所示，所以最长棱的棱长为PC ＝12＋12＋12＝3，故选C.9．G2 某几何体的三视图如图13所示，则该几何体的表面积等于( )图13A ．8＋2 2B ．11＋2 2C ．14＋2 2D ．159．B 由三视图可知，该几何体是底面为直角梯形的直四棱柱，其表面积S ＝(1＋1＋2＋2)×2＋12×(1＋2)×1×2＝11＋2 2.10．G2、G7、K3 某工件的三视图如图13所示，现将该工件通过切削，加工成一个体积尽可能大的正方体新工件，并使新工件的一个面落在原工件的一个面内，则原工件材料的利用率为(材料利用率＝新工件的体积原工件的体积)( )图13A.89πB.827πC.24（2－1）3πD.8（2－1）3π10．A 由三视图知，原工件是底面半径为1，母线长为3的圆锥．设新正方体工件的棱长为x，借助轴截面，由三角形相似可得，x32－12＝1－22x1，得x＝223，故V正＝x3＝16227，又V圆锥＝13π×12×32－12＝22π3，故利用率为16227223π＝89π，选A.5．G2一个几何体的三视图如图12所示，则该几何体的表面积为()图12A．3π B．4πC．2π＋4 D．3π＋45．D 该几何体是底面半径为1、高为2的圆柱被其轴截面截开的半个圆柱，其表面积为12×2π×1×2＋2×12×π×12＋2×2＝3π＋4.14．G2，G7 在三棱柱ABC A 1B 1C 1中，∠BAC ＝90°，其正视图和侧视图都是边长为1的正方形，俯视图是直角边的长为1的等腰直角三角形，设点M ，N ，P 分别是棱AB ，BC ，B 1C 1的中点，则三棱锥P A 1MN 的体积是________．14.124 由题意知，三棱柱的底面是直角边长为1的等腰直角三角形，棱柱的高为1且该棱柱为直三棱柱，其底面积为12，三棱锥A 1PMN 的底面积是12×12×1，高为12，故三棱锥P A 1MN 的体积为13×12×14＝124.10．G1、G2 一个几何体的三视图如图13所示(单位：m)，则该几何体的体积为________m 3.图1310.83π 根据三视图可知，该几何体是圆柱与两个圆锥的组合体，其体积V ＝π×12×2＋2×13×π×12×1＝83π(m 3)．2．G2 某几何体的三视图如图11所示(单位：cm)，则该几何体的体积是( )图11A ．8 cm 3B ．12 cm 3C.323 cm 3 D.403cm 3 2．C 该几何体为一个正方体和一个四棱锥的组合体，故所求体积为23＋13×2×2×2＝323.G3 平面的基本性质、空间两条直线6．G3 若直线l 1和l 2是异面直线，l 1在平面α内，l 2在平面β内，l 是平面α与平面β的交线，则下列命题正确的是( )A ．l 与l 1，l 2都不相交B ．l 与l 1，l 2都相交C ．l 至多与l 1，l 2中的一条相交D ．l 至少与l 1，l 2中的一条相交6．D 若直线l 1和l 2是异面直线，l 1在平面α内，l 2在平面β内，l 是平面α与平面β的交线，则l 至少与l 1，l 2中的一条相交，故选D.5．A2、G3 l 1，l 2表示空间中的两条直线，若p ：l 1，l 2是异面直线；q ：l 1，l 2不相交，则( )A ．p 是q 的充分条件，但不是q 的必要条件B ．p 是q 的必要条件，但不是q 的充分条件C ．p 是q 的充分必要条件D ．p 既不是q 的充分条件，也不是q 的必要条件5．A 由l 1，l 2是异面直线，可得l 1，l 2不相交，所以p ⇒q ；由l 1，l 2不相交，可得l 1，l 2是异面直线或l 1∥l 2，所以q ⇒/ p ．所以p 是q 的充分条件，但不是q 的必要条件．故选A.G4 空间中的平行关系18．G4，G5，G11 如图13，三角形PDC 所在的平面与长方形ABCD 所在的平面垂直，PD ＝PC ＝4，AB ＝6，BC ＝3.(1)证明：BC ∥平面PDA ； (2)证明：BC ⊥PD ；(3)求点C 到平面PDA 的距离．图1318．G1，G4，G5如图15，在三棱锥VABC中，平面VAB⊥平面ABC，△VAB为等边三角形，AC⊥BC且AC＝BC＝2，O，M分别为AB，VA的中点．(1)求证：VB∥平面MOC；(2)求证：平面MOC⊥平面VAB；(3)求三棱锥VABC的体积．图1518．解：(1)证明：因为O，M分别为AB，VA的中点，所以OM∥VB.又因为VB⊄平面MOC，OM⊂平面MOC，所以VB∥平面MOC.(2)证明：因为AC＝BC，O为AB的中点，所以OC⊥AB.又因为平面VAB⊥平面ABC，平面VAB∩平面ABC＝AB，且OC⊂平面ABC，所以OC⊥平面VAB.又因为OC⊂平面MOC，所以平面MOC⊥平面VAB.(3)在等腰直角三角形ACB中，AC＝BC＝2，所以AB＝2，OC＝1.所以等边三角形VAB的面积S△VAB＝ 3.又因为OC⊥平面VAB，所以三棱锥CVAB的体积等于1 3OC·S△VAB＝33.又因为三棱锥VABC的体积与三棱锥CVAB的体积相等，所以三棱锥VABC的体积为3 3.18．G4、G5如图13，三棱台DEF ABC中，AB＝2DE，G，H分别为AC，BC的中点．(1)求证：BD∥平面FGH；(2)若CF⊥BC，AB⊥BC，求证：平面BCD⊥平面EGH.18．证明：(1)证法一：如图，连接DG，CD，设CD∩GF＝M，连接MH.在三棱台DEF ABC中，AB＝2DE，G为AC的中点，可得DF∥GC，DF＝GC，所以四边形DFCG为平行四边形，则M为CD的中点．又H为BC的中点，所以HM∥BD.又HM⊂平面FGH，BD⊄平面FGH，所以BD∥平面FGH.证法二：在三棱台DEF ABC中，由BC＝2EF，H为BC的中点，可得BH∥EF，BH＝EF，所以四边形HBEF为平行四边形，可得BE∥HF.在△ABC中，G为AC的中点，H为BC的中点，所以GH∥AB.又GH∩HF＝H，AB∩BE＝B，所以平面FGH∥平面ABED.因为BD⊂平面ABED，所以BD∥平面FGH.(2)如图，连接HE，GE.因为G，H分别为AC，BC的中点，所以GH∥AB.由AB⊥BC，得GH⊥BC，又H为BC的中点，所以EF∥HC，EF＝HC，因此四边形EFCH是平行四边形，所以CF∥HE.又CF⊥BC，所以HE⊥BC.又HE，GH⊂平面EGH，HE∩GH＝H，所以BC⊥平面EGH.又BC⊂平面BCD，所以平面BCD⊥平面EGH.18．G1，G4，G5一个正方体的平面展开图及该正方体的直观图的示意图如图12所示．(1)请将字母F，G，H标记在正方体相应的顶点处(不需说明理由)；(2)判断平面BEG与平面ACH的位置关系，并证明你的结论；(3)证明：直线DF⊥平面BEG.图1218．解：(1)点F，G，H的位置如图所示．(2)平面BEG∥平面ACH.证明如下：因为ABCDEFGH为正方体，所以BC∥FG，BC＝FG，又FG∥EH，FG＝EH，所以BC∥EH，BC＝EH，于是BCHE为平行四边形，所以BE∥CH.又CH⊂平面ACH，BE⊄平面ACH，所以BE∥平面ACH.同理BG∥平面ACH.又BE∩BG＝B，所以平面BEG∥平面ACH.(3)证明：连接FH.因为ABCDEFGH为正方体，所以DH⊥平面EFGH.因为EG⊂平面EFGH，所以DH⊥EG，又EG⊥FH，EG∩FH＝O，所以EG⊥平面BFHD.又DF⊂平面BFHD，所以DF⊥EG.同理DF⊥BG.又EG∩BG＝G，所以DF⊥平面BEG.17．G4、G5、G11如图14，已知AA1⊥平面ABC，BB1∥AA1，AB＝AC＝3，BC＝25，AA1＝7，BB1＝27，点E和F分别为BC和A1C中点．(1)求证：EF∥平面A1B1BA；(2)求证：平面AEA1⊥平面BCB1；(3)求直线A1B1与平面BCB1所成角的大小．图1417．解：(1)证明：如图所示，连接A1B.在△A1BC中，因为E和F分别是BC和A1C的中点，所以EF∥BA1.又因为EF⊄平面A1B1BA，所以EF∥平面A1B1BA.(2)证明：因为AB ＝AC ，E 为BC 的中点，所以AE ⊥BC .因为AA 1⊥平面ABC ，BB 1∥AA 1，所以BB 1⊥平面ABC ，从而BB 1⊥AE .又因为BC ∩BB 1＝B ，所以AE ⊥平面BCB 1.又因为AE ⊂平面AEA 1，所以平面AEA 1⊥平面BCB 1.(3)取BB 1的中点M 和B 1C 的中点N ，连接A 1M ，A 1N ，NE .因为N 和E 分别为B 1C 和BC 的中点，所以NE ∥B 1B ，NE ＝12B 1B ，故NE ∥A 1A ，且NE ＝A 1A ，所以A 1N ∥AE ，且A 1N ＝AE .又因为AE ⊥平面BCB 1，所以A 1N ⊥平面BCB 1，从而∠A 1B 1N 为直线A 1B 1与平面BCB 1所成的角．在△ABC 中，可得AE ＝2，所以A 1N ＝AE ＝2.因为BM ∥AA 1，BM ＝AA 1，所以A 1M ∥AB ，A 1M ＝AB, 又由AB ⊥BB 1，得A 1M ⊥BB 1. 在Rt △A 1MB 1中，可得A 1B 1＝B 1M 2＋A 1M 2＝4. 在Rt △A 1NB 1中，sin ∠A 1B 1N ＝A 1N A 1B 1＝12，因此∠A 1B 1N ＝30°，所以直线A 1B 1与平面BCB 1所成的角为30°.4．G4，G5 设α，β是两个不同的平面，l ，m 是两条不同的直线，且l ⊂α，m ⊂β( ) A ．若l ⊥β，则α⊥β B ．若α⊥β，则l ⊥m C ．若l ∥β，则α∥β D ．若α∥β，则l ∥m4．A 由两平面垂直的判定定理知，A 正确；对于B ，直线l ，m 相交、平行、异面都有可能，故不正确；对于C ，要求α内两条相交直线都平行于β，才能推出α∥β，故不正确；对于D ，l ，m 平行和异面都有可能，故不正确．16．G4、G5 如图12，在直三棱柱ABC A 1B 1C 1中，已知AC ⊥BC ，BC ＝CC 1，设AB 1的中点为D ，B 1C ∩BC 1＝E .求证：(1)DE ∥平面AA 1C 1C ； (2)BC 1⊥AB 1.图1216．证明：(1)由题意知，E为B1C的中点，又D为AB1的中点，因此DE∥AC.又因为DE⊄平面AA1C1C，AC⊂平面AA1C1C，所以DE∥平面AA1C1C.(2)因为三棱柱ABC A1B1C1是直三棱柱，所以CC1⊥平面ABC.因为AC⊂平面ABC，所以AC⊥CC1.又因为AC⊥BC，CC1⊂平面BCC1B1，BC⊂平面BCC1B1，BC∩CC1＝C，所以AC⊥平面BCC1B1.又因为BC1⊂平面BCC1B1，所以BC1⊥AC.因为BC＝CC1，所以矩形BCC1B1是正方形，因此BC1⊥B1C.因为AC，B1C⊂平面B1AC，AC∩B1C＝C，所以BC1⊥平面B1AC.又因为AB1⊂平面B1AC，所以BC1⊥AB1.G5 空间中的垂直关系18．G4，G5，G11如图13，三角形PDC所在的平面与长方形ABCD所在的平面垂直，PD＝PC＝4，AB＝6，BC＝3.(1)证明：BC∥平面PDA；(2)证明：BC⊥PD；(3)求点C到平面PDA的距离．图1320．G5、G12 《九章算术》中，将底面为长方形且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥称之为阳马，将四个面都为直角三角形的四面体称之为鳖臑．在如图14所示的阳马P ABCD 中，侧棱PD ⊥底面ABCD ，且PD ＝CD ，点E 是PC 的中点，连接DE ，BD ，BE .(1)证明：DE ⊥平面PBC .试判断四面体EBCD 是否为鳖臑，若是，写出其每个面的直角(只需写出结论)；若不是，请说明理由．(2)记阳马P ABCD 的体积为V 1，四面体EBCD 的体积为V 2，求V 1V 2的值．图1420．解：(1)证明：因为PD ⊥底面ABCD ，所以PD ⊥BC . 由底面ABCD 为长方形，有BC ⊥CD ，而PD ∩CD ＝D ，所以BC ⊥平面PCD .又DE ⊂平面PCD ，所以BC ⊥DE . 又因为PD ＝CD ，点E 是PC 的中点，所以DE ⊥PC . 而PC ∩BC ＝C ，所以DE ⊥平面PBC .由BC ⊥平面PCD ，DE ⊥平面PBC ，可知四面体EBCD 的四个面都是直角三角形，即四面体EBCD 是一个鳖臑，其四个面的直角分别是∠BCD ，∠BCE ，∠DEC ，∠DEB . (2)由已知，PD 是阳马P ABCD 的高，所以V 1＝13S 长方形ABCD ·PD ＝13BC ·CD ·PD ；由(1)知，DE 是鳖臑D BCE 的高，BC ⊥CE ，所以V 2＝13S △BCE ·DE ＝16BC ·CE ·DE .在Rt △PDC 中，因为PD ＝CD ，点E 是PC 的中点，所以DE ＝CE ＝22CD . 于是V 1V 2＝13BC ·CD ·PD 16BC ·CE ·DE ＝2CD ·PD CE ·DE＝4.18．G5 如图15，四边形ABCD 为菱形，G 为AC 与BD 的交点，BE ⊥平面ABCD . (1)证明：平面AEC ⊥平面BED ；(2)若∠ABC ＝120°，AE ⊥EC, 三棱锥E ACD 的体积为63，求该三棱锥的侧面积．图1518．解：(1)证明：因为四边形ABCD 为菱形，所以AC ⊥BD . 因为BE ⊥平面ABCD ，所以AC ⊥BE ，故AC ⊥平面BED . 又AC ⊂平面AEC ，所以平面AEC ⊥平面BED .(2)设AB ＝x ，在菱形ABCD 中，由∠ABC ＝120°，可得AG ＝GC ＝32x ，GB ＝GD ＝x 2. 因为AE ⊥EC ，所以在Rt △AEC 中，可得EG ＝32x . 由BE ⊥平面ABCD ，知△EBG 为直角三角形，可得BE ＝22x . 由已知得，三棱锥E ACD 的体积V E ACD ＝13×12AC ·GD ·BE ＝624x 3＝63，故x ＝2.从而可得AE ＝EC ＝ED ＝6，所以△EAC 的面积为3，△EAD 的面积与△ECD 的面积均为 5. 故三棱锥E ACD 的侧面积为3＋2 5.18．G1，G4，G5 如图15，在三棱锥V ABC 中，平面VAB ⊥平面ABC ，△VAB 为等边三角形，AC ⊥BC 且AC ＝BC ＝2，O ，M 分别为AB ，VA 的中点．(1)求证：VB ∥平面MOC ； (2)求证：平面MOC ⊥平面VAB ； (3)求三棱锥V ABC 的体积．图1518．解：(1)证明：因为O，M分别为AB，VA的中点，所以OM∥VB.又因为VB⊄平面MOC，OM⊂平面MOC，所以VB∥平面MOC.(2)证明：因为AC＝BC，O为AB的中点，所以OC⊥AB.又因为平面VAB⊥平面ABC，平面VAB∩平面ABC＝AB，且OC⊂平面ABC，所以OC⊥平面VAB.又因为OC⊂平面MOC，所以平面MOC⊥平面VAB.(3)在等腰直角三角形ACB中，AC＝BC＝2，所以AB＝2，OC＝1.所以等边三角形VAB的面积S△VAB＝ 3.又因为OC⊥平面VAB，所以三棱锥CVAB的体积等于1 3OC·S△VAB＝33.又因为三棱锥VABC的体积与三棱锥CVAB的体积相等，所以三棱锥VABC的体积为3 3.20．G5、G12如图15，AB是圆O的直径，点C是圆O上异于A，B的点，PO垂直于圆O所在的平面，且PO＝OB＝1.(1)若D为线段AC的中点，求证：AC⊥平面PDO；(2)求三棱锥PABC体积的最大值；(3)若BC＝2，点E在线段PB上，求CE＋OE的最小值．图1520．解：方法一：(1)证明：在△AOC 中，因为OA ＝OC ，D 为AC 的中点，所以AC ⊥DO .又PO 垂直于圆O 所在的平面，所以PO ⊥AC .因为DO ∩PO ＝O ，DO ⊂平面PDO ，PO ⊂平面PDO ，所以AC ⊥平面PDO . (2)因为点C 在圆O 上，所以当CO ⊥AB 时，C 到AB 的距离最大，且最大值为1. 又AB ＝2，所以△ABC 面积的最大值为 12×2×1＝1. 又因为三棱锥P ABC 的高PO ＝1，故三棱锥P ABC 体积的最大值为13×1×1＝13.(3)在△POB 中，PO ＝OB ＝1，∠POB ＝90°，所以PB ＝12＋12＝ 2. 同理PC ＝2，所以PB ＝PC ＝BC .在三棱锥P ABC 中，将侧面BCP 绕PB 旋转至平面BC ′P, 使之与平面ABP 共面，如图所示．当O ，E ，C ′共线时，CE ＋OE 取得最小值．又因为OP ＝OB ，C ′P ＝C ′B ，所以OC ′垂直平分PB ，即E 为PB 中点．从而OC′＝OE＋EC′＝22＋62＝2＋62，亦即CE＋OE的最小值为2＋62.方法二：(1)(2)同方法一．(3)在△POB中，PO＝OB＝1，∠POB＝90°，所以∠OPB＝45°，PB＝12＋12＝ 2.同理PC＝ 2.所以PB＝PC＝BC，所以∠CPB＝60°.在三棱锥PABC中，将侧面BCP绕PB旋转至平面BC′P，使之与平面ABP共面，如图所示．当O，E，C′共线时，CE＋OE取得最小值．所以在△OC′P中，由余弦定理得，OC′2＝1＋2－2×1×2×cos(45°＋60°)＝1＋2－2 2×22×12－22×32＝2＋3.从而OC′＝2＋3＝2＋62.所以CE＋OE的最小值为22＋62.18．G1、G5如图14，直三棱柱ABC A1B1C1的底面是边长为2的正三角形，E，F分别是BC，CC1的中点．(1)证明：平面AEF⊥平面B1BCC1；(2)若直线A1C与平面A1ABB1所成的角为45°，求三棱锥F AEC的体积．图1418．解：(1)证明：如图，因为三棱柱ABC A1B1C1是直三棱柱，所以AE⊥BB1.又E是正三角形ABC的边BC的中点，所以AE⊥BC.因此AE ⊥平面B 1BCC 1.而AE ⊂平面AEF ，所以平面AEF ⊥平面B 1BCC 1.(2)设AB 的中点为D ，连接A 1D ，CD . 因为△ABC 是正三角形，所以CD ⊥AB .又三棱柱ABC A 1B 1C 1是直三棱柱，所以CD ⊥AA 1.因此CD ⊥平面A 1ABB 1，于是∠CA 1D 为直线A 1C 与平面A 1ABB 1所成的角．由题设，∠CA 1D ＝45°，所以A 1D ＝CD ＝32AB ＝ 3. 在Rt △AA 1D 中，AA 1＝A 1D 2－AD 2＝3－1＝2，所以FC ＝12AA 1＝22.故三棱锥F AEC 的体积V ＝13S △AEC ·FC ＝13×32×22＝612. 18．G4、G5 如图13，三棱台DEF ABC 中，AB ＝2DE ，G ，H 分别为AC ，BC 的中点． (1)求证：BD ∥平面FGH ；(2)若CF ⊥BC ，AB ⊥BC ，求证：平面BCD ⊥平面EGH .18．证明：(1)证法一：如图，连接DG ，CD ，设CD ∩GF ＝M ，连接MH . 在三棱台DEF ABC 中，AB ＝2DE ，G 为AC 的中点，可得DF ∥GC ，DF ＝GC ，所以四边形DFCG 为平行四边形，则M 为CD 的中点．又H 为BC 的中点，所以HM ∥BD .又HM ⊂平面FGH ，BD ⊄平面FGH ，所以BD ∥平面FGH .证法二：在三棱台DEF ABC 中，由BC ＝2EF ，H 为BC 的中点，可得BH ∥EF ，BH ＝EF ，所以四边形HBEF 为平行四边形，可得BE ∥HF .在△ABC 中，G 为AC 的中点，H 为BC 的中点，所以GH ∥AB .又GH ∩HF ＝H ，AB ∩BE ＝B ，所以平面FGH ∥平面ABED . 因为BD ⊂平面ABED ，所以BD ∥平面FGH .(2)如图，连接HE ，GE .因为G ，H 分别为AC ，BC 的中点，所以GH ∥AB .由AB ⊥BC ，得GH ⊥BC ，又H 为BC 的中点，所以EF ∥HC ，EF ＝HC ，因此四边形EFCH 是平行四边形，所以CF ∥HE .又CF ⊥BC ，所以HE ⊥BC .又HE ，GH ⊂平面EGH ，HE ∩GH ＝H ，所以BC ⊥平面EGH . 又BC ⊂平面BCD ，所以平面BCD ⊥平面EGH .18．G5 如图15(1)，在直角梯形ABCD 中，AD ∥BC ，∠BAD ＝π2，AB ＝BC ＝12AD ＝a ，E是AD 的中点，O 是AC 与BE 的交点．将△ABE 沿BE 折起到图(2)中△A 1BE 的位置，得到四棱锥A 1 BCDE .(1)证明：CD ⊥平面A 1OC ；(2)当平面A 1BE ⊥平面BCDE 时，四棱锥A 1 BCDE 的体积为362，求a 的值．图1518．解：(1)证明：在图(1)中，因为AB ＝BC ＝12AD ＝a ，E 是AD 的中点，∠BAD ＝π2，所以BE ⊥AC ，即在图(2)中，BE ⊥A 1O ，BE ⊥OC ，从而BE ⊥平面A 1OC . 又CD ∥BE ，所以CD ⊥平面A 1OC .(2)由已知，平面A 1BE ⊥平面BCDE ，且平面A 1BE ∩平面BCDE ＝BE ，又由(1)知，A 1O ⊥BE ，所以A 1O ⊥平面BCDE ，即A 1O 是四棱锥A 1 BCDE 的高．由图(1)知，A 1O ＝22AB ＝22a ，平行四边形BCDE 的面积S ＝BC ·AB ＝a 2. 从而四棱锥A 1 BCDE 的体积V ＝13×S ×A 1O ＝13×a 2×22a ＝26a 3. 由26a 3＝362，得a ＝6. 18．G1，G4，G5 一个正方体的平面展开图及该正方体的直观图的示意图如图12所示． (1)请将字母F ，G ，H 标记在正方体相应的顶点处(不需说明理由)； (2)判断平面BEG 与平面ACH 的位置关系，并证明你的结论； (3)证明：直线DF ⊥平面BEG .图1218．解：(1)点F，G，H的位置如图所示．(2)平面BEG∥平面ACH.证明如下：因为ABCDEFGH为正方体，所以BC∥FG，BC＝FG，又FG∥EH，FG＝EH，所以BC∥EH，BC＝EH，于是BCHE为平行四边形，所以BE∥CH.又CH⊂平面ACH，BE⊄平面ACH，所以BE∥平面ACH.同理BG∥平面ACH.又BE∩BG＝B，所以平面BEG∥平面ACH.(3)证明：连接FH.因为ABCDEFGH为正方体，所以DH⊥平面EFGH.因为EG⊂平面EFGH，所以DH⊥EG，又EG⊥FH，EG∩FH＝O，所以EG⊥平面BFHD.又DF⊂平面BFHD，所以DF⊥EG.同理DF⊥BG.又EG∩BG＝G，所以DF⊥平面BEG.17．G4、G5、G11如图14，已知AA1⊥平面ABC，BB1∥AA1，AB＝AC＝3，BC＝25，AA1＝7，BB 1＝27，点E 和F 分别为BC 和A 1C 中点．(1)求证：EF ∥平面A 1B 1BA ； (2)求证：平面AEA 1⊥平面BCB 1；(3)求直线A 1B 1与平面BCB 1所成角的大小．图1417．解：(1)证明：如图所示，连接A 1B .在△A 1BC 中，因为E 和F 分别是BC 和A 1C 的中点，所以EF ∥BA 1.又因为EF ⊄平面A 1B 1BA ，所以EF ∥平面A 1B 1BA .(2)证明：因为AB ＝AC ，E 为BC 的中点，所以AE ⊥BC .因为AA 1⊥平面ABC ，BB 1∥AA 1，所以BB 1⊥平面ABC ，从而BB 1⊥AE .又因为BC ∩BB 1＝B ，所以AE ⊥平面BCB 1.又因为AE ⊂平面AEA 1，所以平面AEA 1⊥平面BCB 1.(3)取BB 1的中点M 和B 1C 的中点N ，连接A 1M ，A 1N ，NE .因为N 和E 分别为B 1C 和BC 的中点，所以NE ∥B 1B ，NE ＝12B 1B ，故NE ∥A 1A ，且NE ＝A 1A ，所以A 1N ∥AE ，且A 1N ＝AE .又因为AE ⊥平面BCB 1，所以A 1N ⊥平面BCB 1，从而∠A 1B 1N 为直线A 1B 1与平面BCB 1所成的角．在△ABC 中，可得AE ＝2，所以A 1N ＝AE ＝2.因为BM ∥AA 1，BM ＝AA 1，所以A 1M ∥AB ，A 1M ＝AB, 又由AB ⊥BB 1，得A 1M ⊥BB 1. 在Rt △A 1MB 1中，可得A 1B 1＝B 1M 2＋A 1M 2＝4. 在Rt △A 1NB 1中，sin ∠A 1B 1N ＝A 1N A 1B 1＝12，因此∠A 1B 1N ＝30°，所以直线A 1B 1与平面BCB 1所成的角为30°.4．G4，G5 设α，β是两个不同的平面，l ，m 是两条不同的直线，且l ⊂α，m ⊂β( )A．若l⊥β，则α⊥βB．若α⊥β，则l⊥mC．若l∥β，则α∥βD．若α∥β，则l∥m4．A 由两平面垂直的判定定理知，A正确；对于B，直线l，m相交、平行、异面都有可能，故不正确；对于C，要求α内两条相交直线都平行于β，才能推出α∥β，故不正确；对于D，l，m平行和异面都有可能，故不正确．18．G5，G11如图14，在三棱柱ABCA1B1C1中，∠BAC＝90°，AB＝AC＝2，A1A＝4，A1在底面ABC的射影为BC的中点，D是B1C1的中点．(1)证明：A1D⊥平面A1BC；(2)求直线A1B和平面BB1C1C所成的角的正弦值．图1418．解：(1)证明：设E为BC的中点，连接DE.由题意得A1E⊥平面ABC，所以A1E⊥AE.因为AB＝AC，所以AE⊥BC.故AE⊥平面A1BC.由D，E分别为B1C1，BC的中点，得DE∥B1B且DE＝B1B，从而DE∥A1A且DE＝A1A，所以四边形AA1DE为平行四边形．于是A1D∥AE.又因为AE⊥平面A1BC，所以A1D⊥平面A1BC.(2)作A 1F ⊥DE ，垂足为F ，连接BF . 因为A 1E ⊥平面ABC ，所以BC ⊥A 1E . 因为BC ⊥AE ，所以BC ⊥平面AA 1DE . 所以BC ⊥A 1F ，所以A 1F ⊥平面BB 1C 1C .所以∠A 1BF 为直线A 1B 和平面BB 1C 1C 所成的角．由AB ＝AC ＝2，∠CAB ＝90°，得EA ＝EB ＝ 2. 由A 1E ⊥平面ABC ，得A 1A ＝A 1B ＝4，A 1E ＝14. 由DE ＝BB 1＝4，DA 1＝EA ＝2，∠DA 1E ＝90°，得A 1F ＝72. 所以sin ∠A 1BF ＝A 1F A 1B ＝78. 20．G5、G7 如图14，三棱锥P ABC 中，平面PAC ⊥平面ABC ，∠ABC ＝π2，点D ，E在线段AC 上，且AD ＝DE ＝EC ＝2，PD ＝PC ＝4，点F 在线段AB 上，且EF ∥BC .(1)证明：AB ⊥平面PFE ；(2)若四棱锥P DFBC 的体积为7，求线段BC 的长．图1420．解：(1)证明：由DE ＝EC ，PD ＝PC 知，E 为等腰三角形PDC 中DC 边的中点，故PE ⊥AC . 又平面PAC ⊥平面ABC ，平面PAC ∩平面ABC ＝AC ，PE ⊂平面PAC ，PE ⊥AC ，所以PE ⊥平面ABC ，从而PE ⊥AB .因为∠ABC ＝π2，EF ∥BC ，故AB ⊥EF .从而AB 与平面PFE 内两条相交直线PE ，EF 都垂直，所以AB ⊥平面PFE . (2)设BC ＝x ，则在直角三角形ABC 中，AB ＝AC 2－BC 2＝36－x 2，从而S △ABC ＝12AB ·BC ＝12x 36－x 2.由EF ∥BC 知，AF AB ＝AE AC ＝23，△AFE ∽△ABC ，故S △AFE S △ABC ＝232＝49，即S △AFE ＝49S △ABC .由AD ＝12AE ，得S △AFD ＝12S △AFE ＝12×49S △ABC ＝29S △ABC ＝19x 36－x 2，从而四边形DFBC 的面积为S四边形DFBC＝S △ABC －S △AFD ＝12x 36－x 2－19x 36－x 2＝718x 36－x 2.由(1)知，PE ⊥平面ABC ，所以PE 为四棱锥P DFBC 的高．在直角三角形PEC 中，PE ＝PC 2－EC 2＝42－22＝2 3. 所以V 四棱锥P DFBC ＝13·S 四边形DFBC ·PE ＝13×718x 36－x 2·23＝7，故得x 4－36x 2＋243＝0，解得x 2＝9或x 2＝27，由于x >0，可得x ＝3或x ＝3 3. 所以BC ＝3或BC ＝3 3.G6 多面体与球 G7 棱柱与棱锥10．G2、G7、K3 某工件的三视图如图13所示，现将该工件通过切削，加工成一个体积尽可能大的正方体新工件，并使新工件的一个面落在原工件的一个面内，则原工件材料的利用率为(材料利用率＝新工件的体积原工件的体积)( )图13A.89π B.827πC.24（2－1）3π D.8（2－1）3π10．A 由三视图知，原工件是底面半径为1，母线长为3的圆锥．设新正方体工件的棱长为x ，借助轴截面，由三角形相似可得，x32－12＝1－22x1，得x ＝223，故V 正＝x 3＝16227，又V 圆锥＝13π×12×32－12＝22π3，故利用率为16227223π＝89π，选A.14．G2，G7 在三棱柱ABC A 1B 1C 1中，∠BAC ＝90°，其正视图和侧视图都是边长为1的正方形，俯视图是直角边的长为1的等腰直角三角形，设点M ，N ，P 分别是棱AB ，BC ，B 1C 1的中点，则三棱锥P A 1MN 的体积是________．14.124 由题意知，三棱柱的底面是直角边长为1的等腰直角三角形，棱柱的高为1且该棱柱为直三棱柱，其底面积为12，三棱锥A 1PMN 的底面积是12×12×1，高为12，故三棱锥P A 1MN 的体积为13×12×14＝124.5．G2、G7、G8 某几何体的三视图如图12所示，则该几何体的体积为()图12A.13＋2πB.13π6C.7π3 D.5π25．B 由三视图知，该几何体为一个圆柱与一个半圆锥的组合体，其中圆柱的底面半径为1、高为2，半圆锥的底面半径为1、高为1，所以该几何体的体积V ＝13×12×π×12×1＋π×12×2＝13π6.20．G5、G7 如图14，三棱锥P ABC 中，平面PAC ⊥平面ABC ，∠ABC ＝π2，点D ，E在线段AC 上，且AD ＝DE ＝EC ＝2，PD ＝PC ＝4，点F 在线段AB 上，且EF ∥BC .(1)证明：AB ⊥平面PFE ；(2)若四棱锥P DFBC 的体积为7，求线段BC 的长．图1420．解：(1)证明：由DE ＝EC ，PD ＝PC 知，E 为等腰三角形PDC 中DC 边的中点，故PE ⊥AC . 又平面PAC ⊥平面ABC ，平面PAC ∩平面ABC ＝AC ，PE ⊂平面PAC ，PE ⊥AC ，所以PE ⊥平面ABC ，从而PE ⊥AB .因为∠ABC ＝π2，EF ∥BC ，故AB ⊥EF .从而AB 与平面PFE 内两条相交直线PE ，EF 都垂直，所以AB ⊥平面PFE . (2)设BC ＝x ，则在直角三角形ABC 中，AB ＝AC 2－BC 2＝36－x 2，从而S △ABC ＝12AB ·BC ＝12x 36－x 2.由EF ∥BC 知，AF AB ＝AE AC ＝23，△AFE ∽△ABC ，故S △AFE S △ABC ＝232＝49，即S △AFE ＝49S △ABC .由AD ＝12AE ，得S △AFD ＝12S △AFE ＝12×49S △ABC ＝29S △ABC ＝19x 36－x 2，从而四边形DFBC 的面积为S四边形DFBC＝S △ABC －S △AFD ＝12x 36－x 2－19x 36－x 2＝718x 36－x 2.由(1)知，PE ⊥平面ABC ，所以PE 为四棱锥P DFBC 的高．在直角三角形PEC 中，PE ＝PC 2－EC 2＝42－22＝2 3. 所以V 四棱锥P DFBC ＝13·S 四边形DFBC ·PE ＝13×718x 36－x 2·23＝7，故得x 4－36x 2＋243＝0，解得x 2＝9或x 2＝27，由于x >0，可得x ＝3或x ＝3 3. 所以BC ＝3或BC ＝3 3.9．G7 现有橡皮泥制作的底面半径为5、高为4的圆锥和底面半径为2、高为8的圆柱各一个．若将它们重新制作成总体积与高均保持不变，但底面半径相同的新的圆锥和圆柱各一个，则新的底面半径为________．9.7 设新的底面半径为r ，则13π×52×4＋π×22×8＝13πr 2×4＋πr 2×8 ，即283πr 2＝1003π＋32π，解得r ＝7.G8 多面体与球5．G2、G7、G8 某几何体的三视图如图12所示，则该几何体的体积为( )图12A.13＋2πB.13π6C.7π3 D.5π25．B 由三视图知，该几何体为一个圆柱与一个半圆锥的组合体，其中圆柱的底面半径为1、高为2，半圆锥的底面半径为1、高为1，所以该几何体的体积V ＝13×12×π×12×1＋π×12×2＝13π6.10．G8 已知A ，B 是球O 的球面上两点，∠AOB ＝90°，C 为该球面上的动点．若三棱锥O ABC 体积的最大值为36，则球O 的表面积为( )A ．36πB ．64πC ．144πD ．256π10．C 因为V 三棱锥O ABC ＝V 三棱锥C OAB ，所以三棱锥O ABC 体积的最大值即三棱锥C OAB 体积的最大值，所以当C 到平面OAB 的距离最大时，即CO ⊥平面OAB 时，体积最大，设球的半径为r ，则V 三棱锥O ABC＝V三棱锥C OAB＝16r 3＝36，所以r ＝6，则球O 的表面积S ＝4πr 2＝144π.图12A.13＋2πB.13π6C.7π3 D.5π2G9 空间向量及运算G10 空间向量解决线面位置关系G11 空间角与距离的求法17．G4、G5、G11 如图14，已知AA 1⊥平面ABC ，BB 1∥AA 1，AB ＝AC ＝3，BC ＝25，AA 1＝7，BB 1＝27，点E 和F 分别为BC 和A 1C 中点．(1)求证：EF ∥平面A 1B 1BA ； (2)求证：平面AEA 1⊥平面BCB 1；(3)求直线A 1B 1与平面BCB 1所成角的大小．图1417．解：(1)证明：如图所示，连接A 1B .在△A 1BC 中，因为E 和F 分别是BC 和A 1C 的中点，所以EF ∥BA 1.又因为EF ⊄平面A 1B 1BA ，所以EF ∥平面A 1B 1BA .(2)证明：因为AB ＝AC ，E 为BC 的中点，所以AE ⊥BC .因为AA 1⊥平面ABC ，BB 1∥AA 1，所以BB 1⊥平面ABC ，从而BB 1⊥AE .又因为BC ∩BB 1＝B ，所以AE ⊥平面BCB 1.又因为AE ⊂平面AEA 1，所以平面AEA 1⊥平面BCB 1.(3)取BB 1的中点M 和B 1C 的中点N ，连接A 1M ，A 1N ，NE .因为N 和E 分别为B 1C 和BC 的中点，所以NE ∥B 1B ，NE ＝12B 1B ，故NE ∥A 1A ，且NE ＝A 1A ，所以A 1N ∥AE ，且A 1N ＝AE .又因为AE ⊥平面BCB 1，所以A 1N ⊥平面BCB 1，从而∠A 1B 1N 为直线A 1B 1与平面BCB 1所成的角．在△ABC 中，可得AE ＝2，所以A 1N ＝AE ＝2.因为BM ∥AA 1，BM ＝AA 1，所以A 1M ∥AB ，A 1M ＝AB, 又由AB ⊥BB 1，得A 1M ⊥BB 1. 在Rt △A 1MB 1中，可得A 1B 1＝B 1M 2＋A 1M 2＝4. 在Rt △A 1NB 1中，sin ∠A 1B 1N ＝A 1N A 1B 1＝12，因此∠A 1B 1N ＝30°，所以直线A1B1与平面BCB1所成的角为30°.18．G5，G11如图14，在三棱柱ABCA1B1C1中，∠BAC＝90°，AB＝AC＝2，A1A＝4，A1在底面ABC的射影为BC的中点，D是B1C1的中点．(1)证明：A1D⊥平面A1BC；(2)求直线A1B和平面BB1C1C所成的角的正弦值．图1418．解：(1)证明：设E为BC的中点，连接DE.由题意得A1E⊥平面ABC，所以A1E⊥AE.因为AB＝AC，所以AE⊥BC.故AE⊥平面A1BC.由D，E分别为B1C1，BC的中点，得DE∥B1B且DE＝B1B，从而DE∥A1A且DE＝A1A，所以四边形AA1DE为平行四边形．于是A1D∥AE.又因为AE⊥平面A1BC，所以A1D⊥平面A1BC.(2)作A1F⊥DE，垂足为F，连接BF.因为A1E⊥平面ABC，所以BC⊥A1E.因为BC⊥AE，所以BC⊥平面AA1DE.所以BC⊥A1F，所以A1F⊥平面BB1C1C.所以∠A1BF为直线A1B和平面BB1C1C所成的角．由AB＝AC＝2，∠CAB＝90°，得EA＝EB＝ 2.由A 1E ⊥平面ABC ，得A 1A ＝A 1B ＝4，A 1E ＝14. 由DE ＝BB 1＝4，DA 1＝EA ＝2，∠DA 1E ＝90°，得A 1F ＝72. 所以sin ∠A 1BF ＝A 1F A 1B ＝78. 18．G4，G5，G11 如图13，三角形PDC 所在的平面与长方形ABCD 所在的平面垂直，PD ＝PC ＝4，AB ＝6，BC ＝3.(1)证明：BC ∥平面PDA ； (2)证明：BC ⊥PD ；(3)求点C 到平面PDA 的距离．图13 图1422．G11、G12 如图16，在四棱锥P ABCD 中，已知PA ⊥平面ABCD ，且四边形ABCD 为直角梯形，∠ABC ＝∠BAD ＝π2，PA ＝AD ＝2，AB ＝BC ＝1.(1)求平面PAB 与平面PCD 所成二面角的余弦值；(2)点Q 是线段BP 上的动点，当直线CQ 与DP 所成的角最小时，求线段BQ 的长．图1622．解：以{AB →，AD →，AP →}为正交基底建立如图所示的空间直角坐标系A xyz ，则各点的坐标为B (1，0，0)，C (1，1，0)，D (0，2，0)，P (0，0，2)．(1)因为AD ⊥平面PAB ，所以AD →是平面PAB 的一个法向量，AD →＝(0，2，0)．因为PC →＝(1，1，－2)，PD →＝(0，2，－2)，设平面PCD 的一个法向量为m ＝(x ，y ，z )，所以m ·PC →＝0，m ·PD →＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y －2z ＝0，2y －2z ＝0.令y ＝1，解得z ＝1，x ＝1，所以m ＝(1，1，1)是平面PCD 的一个法向量．从而cos 〈AD →，m 〉＝AD →·m |AD →||m |＝33，所以平面PAB 与平面PCD 所成二面角的余弦值为33. (2)由BP →＝(－1，0，2)，可设BQ →＝λBP →＝(－λ，0，2λ)(0≤λ≤1)，又CB →＝(0，－1，0)，所以CQ →＝CB →＋BQ →＝(－λ，－1，2λ)，又DP →＝(0，－2，2)，从而cos 〈CQ →，DP →〉＝CQ →·DP →|CQ →||DP →|＝1＋2λ10λ2＋2 . 设1＋2λ＝t ，t ∈，则cos 2〈CQ →，DP →〉＝2t 25t 2－10t ＋9＝29⎝ ⎛⎭⎪⎫1t －592＋209≤910，当且仅当t ＝95，即λ＝25时，|cos 〈CQ →，DP →〉|取得最大值为31010.因为y ＝cos x 在⎝⎛⎭⎪⎫0，π2上是减函数，所以此时直线CQ 与DP 所成角取得最小值．又因为BP ＝12＋22＝5，所以BQ ＝25BP ＝255.G12 单元综合6．G12 《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著，书中有如下问题：“今有委米依垣内角，下周八尺，高五尺．问：积及为米几何？”其意思为：“在屋内墙角处堆放米(如图11，米堆为一个圆锥的四分之一)，米堆底部的弧长为8尺，米堆的高为5尺，问米堆的体积和堆放的米各为多少？”已知1斛米的体积约为1.62立方尺，圆周率约为3，估算出堆放的米约有( )图11。

2021届高三毕业班总复习(计数原理、概率统计)单元过关平行性测试卷(文科)数学试题

福建省2021年高三毕业班总复习（计数原理、概率统计）单元过关平行性测试卷（文科）数学试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．为了解某地区的中小学生视力情况，拟从该地区的中小学生中抽取部分学生进行调查，事先已了解到该地区小学、初中、高中三个学段学生的视力情况有较大差异，而男女生视力情况差异不大，在下面的抽样方法中，最合理的抽样方法是（）A．简单随机抽样B．按性别分层抽样C．按学段分层抽样D．系统抽样2．从装有5粒红球、5粒白球的袋中任意取出3粒球，以下三组事件：①“取出2粒红球和1粒白球”与“取出1粒红球和2粒白球”；② “取出3粒红球”与“至少取出1粒白球”；③“至多取出2粒红球”与“取出3粒白球”．其中组内的两个事件是对立事件的为( )A．①②B．②③C．②D．③3．在一次班级聚会上，某班到会的女同学比男同学多人，从这些同学中随机挑选一人表演节目．若选到女同学的概率为，则这班参加聚会的同学的人数为( ) A．32 B．24 C．18 D．124．甲、乙两人在一次射击比赛中各射靶5次，两人成绩的条形统计图如图所示，则A．甲的成绩的平均数小于乙的成绩的平均数B．甲的成绩的中位数等于乙的成绩的中位数C．甲的成绩的方差小于乙的成绩的方差D．甲的成绩的极差小于乙的成绩的极差5．有四个游戏盘，将它们水平放稳后，在上面扔一颗玻璃小球，若小球落在阴影部分则可中奖，小明要想增加中奖机会，应选择的游戏盘是A ．B ．C ．D ． 6．通过随机询问110名不同的大学生是否爱好某项运动，得到如下的列联表：由2222()110(40302030),7.8()()()()60506050n adbc K K a b c d a c b d -⨯⨯-⨯==≈++++⨯⨯⨯算得附表：参照附表，得到的正确结论是（）A ．有99%以上的把握认为“爱好该项运动与性别有关”B ．有99%以上的把握认为“爱好该项运动与性别无关”C ．在犯错误的概率不超过0．1%的前提下，认为“爱好该项运动与性别有关”D．在犯错误的概率不超过0．1%的前提下，认为“爱好该项运动与性别无关”7．交通管理部门为了解机动车驾驶员（简称驾驶员）对某新法规的知晓情况，对甲、乙、丙、丁四个社区做分层抽样调查。

高三文科数学立体几何平行垂直问题专题复习(含答案)

高三文科数学专题复习:立体几何平行、垂直问题【根底学问点】一、平行问题1．直线及平面平行的断定及性质定义断定定理性质性质定理图形条件a∥α结论a∥αb∥αa∩α＝a∥b2. 面面平行的断定及性质断定性质定义定理图形条件α∥β，a⊂β结论α∥βα∥βa∥b a∥α平行问题的转化关系：二、垂直问题一、直线及平面垂直1．直线与平面垂直的定义：直线l及平面α内的都垂直，就说直线l及平面α相互垂直．2．直线及平面垂直的断定定理及推论文字语言图形语言符号语言断定定理一条直线及一个平面内的两条相交直线都垂直，那么该直线及此平面垂直推论假如在两条平行直线中，有一条垂直于平面，那么另一条直线也垂直这个平面3．直线及平面垂直的性质定理文字语言图形语言符号语言性质定理垂直于同一个平面的两条直线平行4.直线与平面垂直的常用性质①直线垂直于平面，那么垂直于平面内随意直线．②垂直于同一个平面的两条直线平行． ③垂直于同一条直线的两平面平行．二、平面及平面垂直1．平面及平面垂直的断定定理【典例探究】类型一、平行及垂直例1、如图，三棱锥A BPC -中，,,AP PC AC BC ⊥⊥M 为AB 中点，D为PB 中点，且△PMB 为正三角形。

〔Ⅰ〕求证：DM ∥平面APC ；〔Ⅱ〕求证：平面ABC ⊥平面APC ；〔Ⅲ〕假设BC 4=，20AB =，求三棱锥D BCM -的体积。

F D C1B1A1C例2. 如图，三棱柱111ABC A B C -中，1AA ⊥底面ABC ，2AC BC ==，14AA =，22AB =M ，N 分别是棱1CC ，AB 中点.〔Ⅰ〕求证：CN ⊥平面11ABB A ；〔Ⅱ〕求证：//CN 平面1AMB ；〔Ⅲ〕求三棱锥1B AMN -的体积．【变式1】. 如图，三棱柱111C B A ABC -中，侧棱1AA ⊥平面ABC ，ABC ∆为等腰直角三角形， 90=∠BAC ，且1AA AB =，F E D ,,分别是BC CC A B ,,11的中点。

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2016高三毕业班总复习单元过关平行性测试卷（文科）立体几何泉州市数学组一、选择题：本大题共6小题，每小题6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）在一个几何的三视图中，正视图和俯视图如右图所示，则相应的侧视图不可能是（A ）（B ）（C ）（D ）（2）如图是一个组合几何体的三视图，则该几何体的体积等于（A ）24128π+ （B ）3672π+ （C ）24128π+（D ）36128π+ （3）如图，网格上小正方形的边长为1，粗线画出的是某几何体的三视图，则该几何体的体积为（A ）23 （B ）43（C ）83（D ）8（4）已知平面α⊥平面β，l αβ= ，m α ，m l ⊥，n α⊥，则下列四种位置关系中，不一定成立的是(A)m n ⊥ （B ）m β⊥ （C ）n l ⊥ （D ）n β（5）如图，直三棱柱111A B C A B C -中，16AA =，4AB AC ==，AB AC ⊥，点,E F 分别是线段11,AB CC 的动点，11,AF FB CE EC λμ== .则当14B EFB V -=三棱锥时，必有（A ）13λ=（B ）13μ= （C ）3λ= （D ）3μ=（6，则该条棱的长度为(B)3 二、填空题：本大题共4小题，每小题6分。

（7）一个四面体的顶点在空间直角坐标系O xyz -的坐标分别是(0,1,1)，(1,2,1)，(1,1,2)，(0,3,3)，画出该四面体的正视图时，以平面yOz 为投影面，则得到的正视图的面积是_______.（8）已知三棱锥S ABC -的各个顶点都在一个半径为2的球面上，球心O 在AB 上，则三棱锥S ABC -的体积最大值为____________.（9）一个几何体的正视图为一个四边形，则这个几何体可能是下列几何体中的___________.（填入所有可能的几何体的编号）①三棱锥； ②四棱锥； ③圆锥； ④三棱柱； ⑤圆柱. （10）已知一个圆柱的两个底面都在同一个球面上，且圆柱的表面积是此球的表面积的34，则圆柱的体积与此球的体积的比值是___________.三、解答题：解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤。

(11)（本小题满分10分）如图，在等腰梯形ABCD 中，AB CD ，3AB =， 1CD =，2AD BC ==，E 为AB 上的点且1AE =，将AED ∆沿DE 折起到1A ED 的位置，使得平面1A ED ⊥平面BCDE .（Ⅰ）求证：1A E BE ⊥；1BB（Ⅱ）求点C到平面1A BD的距离.（12）（本小题满分15分）如图，直三棱柱111ABC A B C-中，122AA AC AB===，11BC AC⊥．（Ⅰ）求证：平面1ABC⊥平面1AC；（Ⅱ）设D是11AC的中点，试探究线段1BB上的点E的位置，使得DE 平面1ABC，并求三棱锥1E ABC-的体积．（13）（本小题满分15分）三棱柱111ABC A B C-中，D是AC的中点，1A D与1AC交于点E，F在线段1AC上，且12AF FC=.（Ⅰ）求证：1B F 平面1A BD；（Ⅱ）若2AB=，1AC=，30ABC∠= ，三棱锥11B AB E-棱柱111ABC A B C-的高.2016高三毕业班总复习单元过关平行性测试卷（文科）立体几何（参考答案）泉州市数学组一.选择题。

（1）选B. 由题意，可知若俯视图为B ，则其俯视图如下图，故答案为B.（2）选D.可判断得该几何体是由一个三棱柱和一个圆柱构成的组合体，其中，三棱柱的体积11346362V =⨯⨯⨯=，圆柱的体积224864V ππ=⨯⨯=，故答案为D. （3）选B.可判断得该几何体是底面为等腰直角三角形的三棱锥P ABC -，如图所示.其中，AC BC ⊥，2AC BC ==，且点P 到平面ABC 的距离为2，故该几何体的体积114222323V =⨯⨯⨯⨯=，故答案为B.（4）选D.过直线m 作平面γ，与平面α交于直线'm ，则'm m ，又m l ⊥，所以'm l ⊥，故m β⊥；又n α⊥，所以n l ⊥，'n m ⊥，故n m ⊥，所以A 、B 、C 一定成立，亦有可能n β⊂，故答案为D.又n α⊥，所以'n m ⊥，故n m ⊥；若m β⊥，则'm β⊥，又'm α⊂，所以αβ⊥，与题设矛盾，故答案为B.（5）选 C. 由题意，知设点F 到直线1BB 的距离为d .则有11111432B EFB E B FB V V BB d AC --==⨯⨯⨯⨯=三棱锥三棱锥，即1d =，易得答案为C.（6）选A.如图，可将该问题放在长方体中考虑，设长方体的长、宽、高分别为,,a b c ，则225a b +=，223a c +=，226b c +=，所求的棱长为==A.（1）选B . （2）选D. （3）选B. （4）选D. （5）选C. （6）选A . 二、填空题。

(7)填2.可判断得该几何体的正视图是一个四边形，其四个顶点的坐标分别为(0,1,1),(0,2,1),(0,1,2),(0,3,3)，易得其面积为2.(8)填83.由题意，可知AB 为球的直径，易知当ABC ∆为等腰直角三角形，且高为2时，三棱锥S ABC -的体积最大，此时83V =.(9)填①②④⑤. (10)填8或．设球的半径为R ，圆柱的底面半径为r ，母线长为l ，则22244R r l =+……①，圆柱的表面积222S r rl ππ=+，球的表面积224S R π=，故2122S r rl S R +=，所以22223r rl R +=……②，由①②可得223840l lr r -+=，解得2l r =或23l r =，又圆柱的体积21V r l π=，球的体积3243V R π=，故2213234lV r l V R ===128V V =或12V V =三、解答题。

（11）解：（Ⅰ）由题意，可知在等腰梯形ABCD 中，DE AB ⊥，所以1A E DE ⊥，又平面1A ED ⊥平面BCDE ，平面1A ED 平面BCDE DE =，1A E ⊂平面1A ED ，所以1A E ⊥平面BCDE ，又因为BE ⊂平面BCDE ，故1A E BE ⊥. ………………5分（Ⅱ）由（Ⅰ），可知1A E 是点1A 到平面BCD 的距离，1A E BE ⊥.又由题意，可得DE =BD1A B =在1A BE ∆中，由余弦定理，可得22211111cos 2A B A E BE BA E A B A E +-∠=⋅⋅即1cos BA E ∠=，所以1sin BA E ∠=1A BE ∆的面积11111sin 2A BE S A B A E BA E ∆=⨯⨯⨯∠=，设点C 到平面1A B D 的距离为d ,则三棱锥1C A B D-的体积1113C A BD A BD V S d -=⨯⨯=，又因为11C A BD A BCD V V --=，即111632DC DE A E =⨯⨯⨯⨯，故有66d =19d =，所以点C 到平面1A BD的距离为19. …………10分（12）解1：（Ⅰ）证明：因为1AA ⊥平面ABC ，AC ⊂平面ABC ，所以1A A AC ⊥，又1A A AC =，所以四边形11ACC A 为正方形，故11A C AC ⊥. 又1BC ⊥1AC ，11,BC AC ⊂平面1ABC ，所以1AC ⊥平面1ABC ，又因为1AC ⊂平面1ABC ，平面1ABC ⊥平面1AC . …………7分（Ⅱ）方法一：当E 为1B B 中点时，DE 平面1ABC .证明如下：E1B取1A A 中点F ，连,EF FD ，则EF AB ，DF ∥1AC ，又,EF DF ⊄平面1ABC ，1,AB AC ⊂平面1ABC ，所以EF 平面1ABC ，DF 平面1ABC ，又由于,EF DF ⊂平面EFD ，EF DF F = ，故平面EFD 平面1ABC ，又DE ⊂平面EFD ，所以DE 平面1ABC .当E 为中点时，11-111211323E ABC C ABE V V -==⨯⨯⨯⨯=. …………15分解法2：（Ⅰ）同解法1；（Ⅱ）当E 为1B B 中点时，DE 平面1ABC .证明如下：E1B B连结1AC ，交AC 1于G 点，连结BG ，则有BE DG ，所以四边形DEBG 为平行四边形，所以DE ∥BG ，又DE ⊄平面1ABC ，BG ⊂平面1ABC ，所以DE ∥平面1ABC ，求体积同上．当E 为中点时，11-111211323E ABC C ABE V V -==⨯⨯⨯⨯=. …………15分（13）解法1：（Ⅰ）连结1AB ，交1A B 于点G ，连结EG .则有1AG GB =. 由题意，可知11AD AC ，所以1111,ADE C A E DAE AC E ∠=∠∠=∠，所以11ADE C A E ∆∆ ，故11112AE AD EC C A ==，又12AF FC =，所以1AE EF FC ==，所以1B FEG ， ……………6分又因为1B F ⊄平面1A BD ,EG ⊂平面1A BD , 所以1B F平面1A BD . …………7分（Ⅱ）设三棱柱111ABC A B C -的高为h .在ABC ∆中，由余弦定理，得2222cos AC BA BC BA BC ABC =+-⋅⋅∠，即230BC -+=，解得BC =，所以ABC ∆的面积为1sin 22ABC S BA BC ABC ∆=⨯⨯⨯∠=，由（Ⅰ）可知，点1B 到平面1A BD 的距离等于点F 到平面1A BD 的距离，所以1112B A BD F A BD V V --==，又因为1AE EF FC ==，所以11AA D FA D S S ∆∆=，故1112B AA D B FA D F A BD V V V ---===，又11111332B AA D A ABD ABD ABC V V S h S h --∆∆==⋅=⋅⋅=，=，解得6h =，故三棱柱111ABC A B C -的高为6. ………………15分解法2：（Ⅰ）取11AC 的中点H ，连结1,,FH B H DH .则有1DH BB ，所以四边形1DHB B 为平形四边形，故1B HBD ，又1B H ⊄平面1A BD ,BD ⊂平面1A BD ,所以1B H 平面1A BD . …………4分由题意，可知11AD AC ，所以1111,ADE C A E DAE AC E ∠=∠∠=∠，故ADE ∆∽11C A E ∆，所以11112AE AD EC C A ==，又12AF FC =，故1AE EF FC ==. 又11A H HC =，所以1FHEA ，又FH ⊄平面1A BD ,1EA ⊂平面1A BD ,所以FH 平面1A BD ， …………5分又因为1,FH B H ⊂平面1B FH ，1FH B H H ＝，所以平面1B FH平面1A BD .又1B F ⊂平面1B FH ，所以1B F平面1A BD . ………………7分（Ⅱ）同解法1.。