高考数学真题分类汇编文科-立体几何(文科)
2012-2020年全国卷高考立体几何大题汇编(文科)

立体几何大题汇编(文科)1.(2020年全国一卷文19)如图、为圆锥曲线的顶点,底面的内接正三角形,为上一点,(1平面(2)设,圆锥的侧面积为,求三棱锥2.(2020年全国二卷文20的底面是正三角形,侧面是矩形,分别为,的中点,为上一点,过和的平面交于,交于(1)证明:面(2)设为的中心,若,面,且求四棱锥3.(2020年全国三卷文19)如图、在长方体中,点分别在棱,(1)证明:当时,(2)证明:点在平面内4.(2019年全国一卷文19)如图,直四棱柱的底面是棱形,,,,,分别是,的中点(1(2)求点到平面的距离5.(2019年全国二卷文科17)如图,长方体的底面是正方形,点在棱(1平面(2,,求四棱锥6.(2019年全国三卷文科19)图是矩形组成的一个平面图形,其中,将其沿,折起使得与重合,连接,如图(1)证明:图平面(2)求图中的四边形的面积7.(2018年全国三卷文科19)如图,边长为的正方形所在的平面与半圆弧所在平面垂直,是上异于的点(1(2)在线段上是否存在点?请说明理由8.(2018年全国二卷文科19)如图,在三棱锥中,,,为的中点(1(2)若点在棱,求点到平面的距离9.(2018年全国一卷文科18)如图,在平行四边形中,,以到达点(1平面(2)为线段上一点,为线段上一点,且,求三棱锥的体积10.(2017年全国三卷文科19)如图,在四面体是正三角形,(1(2)是直角三角形,,若为棱上与不重合的点,求四面体与四面体的体积比11.(2017年全国二卷文科18)如图,四棱锥中,侧面为等边三角形且垂直于底面,(1(2,求四棱锥的体积12.(2017年全国一卷文科18)如图,在四棱锥,,且(1平面(2)若,求该四棱锥的侧面积13.(2016年全国三卷文科19)如图,底面,,,,为线段,为的中点(1(2的体积14.(2016年全国二卷文科19)如图,菱形的对角线与交于点,点分别在,上,交于点(1(2)若,,15.(2016年全国一卷文科18)如图,的侧面是直角三角形,,顶点在平面内正投影为点,在平面内的正投影为点,连接并延长交于点(1)证明:是的中点(2)大答题卡第题中作出点在平面内的正投影(说明作法及理由),并求四面体的体积16.(2015年全国二卷文科19)如图,长方体中,,,点,分别在,上,,过点,的平面与此长方体的面相交,交线围成一个正方形。
2021年高考文科数学试题分类汇编—立体几何【精华】

文科试题解析分类汇编:立体几何一、选择题1.【高考新课标文7】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 ()D 【答案】B【命题意图】本题主要考查简单几何体的三视图及体积计算,是简单题.【解析】由三视图知,其对应几何体为三棱锥,其底面为一边长为6,这边上高为3,棱锥的高为3,故其体积为1163332=9,故选 B.2.【高考新课标文8】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2,则此球的体积为(A )6π(B )43π(C )46π(D )63π【答案】B【解析】球半径3)2(12r ,所以球的体积为34)3(343,选B.3.【高考全国文8】已知正四棱柱1111ABCD A BC D 中,2AB ,122CC ,E 为1CC 的中点,则直线1AC 与平面BED 的距离为(A )2(B )3(C )2(D )1【答案】D4.【高考陕西文8】将正方形(如图1所示)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()【答案】B.【解析】显然从左边看到的是一个正方形,因为割线1AD 可见,所以用实线表示;而割线1B C不可见,所以用虚线表示.故选B .5.【高考江西文7】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. 92【答案】D【解析】通过观察三视图,确定几何体的形状,继而求解.通过观察几何体的三视图可知,该几何体是一个底面为六边形(2条对边长为1,其余4条边长为2),高为1的直棱柱.所以该几何体的体积为1122222V =sh =14故选D.【点评】本题考查三视图及空间想象能力,体现了考纲中能掌握三视图所表示的简单的立体图形以及对空间想象能力的要求,来年三视图考查仍然围绕根据三视图求几何体的表面积或体积,以及根据几何体来求三视图等问题展开,难度适中.6.【高考湖南文4】某几何体的正视图和侧视图均如图1所示,则该几何体的俯视图不可能...是【答案】D【解析】本题是组合体的三视图问题,由几何体的正视图和侧视图均如图1所示知,原图下面图为圆柱或直四棱柱,上面是圆柱或直四棱柱或下底是直角的三棱柱,A,B,C,都可能是该几何体的俯视图,D不可能是该几何体的俯视图,因为它的正视图上面应为如图的矩形.【点评】本题主要考查空间几何体的三视图,考查空间想象能力.是近年来热点题型.7.【高考广东文7】某几何体的三视图如图1所示,它的体积为A. 72B. 48C. 30D. 24【答案】C【解析】几何体是半球与圆锥叠加而成它的体积为3222141335330233V 8.【2102高考福建文4】一个几何体的三视图形状都相同,大小均等,那么这个几何体不可图1正视图俯视图侧视图5 56 3 5 563以是A 球B 三棱锥C 正方体D 圆柱【答案】D.考点:空间几何体的三视图。
高考文科数学三年真题分类汇编 专题05 立体几何(选择题、填空题)(解析版)

专题05 立体几何(选择题、填空题)1.【2020年高考全国Ⅰ卷文数】埃及胡夫金字塔是古代世界建筑奇迹之一,它的形状可视为一个正四棱锥.以该四棱锥的高为边长的正方形面积等于该四棱锥一个侧面三角形的面积,则其侧面三角形底边上的高与底面正方形的边长的比值为A BC D 【答案】C【解析】如图,设,CD a PE b ==,则PO ==由题意得212PO ab =,即22142a b ab -=,化简得24()210b b a a -⋅-=,解得b a =.故选C .【点晴】本题主要考查正四棱锥的概念及其有关计算,考查学生的数学计算能力,是一道容易题.2.【2020年高考全国Ⅱ卷文数】已知△ABC 的等边三角形,且其顶点都在球O 的球面上.若球O 的表面积为16π,则O 到平面ABC 的距离为AB .32C .1D 【答案】C【解析】设球O 的半径为R ,则2416R ππ=,解得:2R =. 设ABC 外接圆半径为r ,边长为a ,ABC 的等边三角形,212a ∴=,解得:3a =,2233r ∴==∴球心O 到平面ABC 的距离1d ===.故选:C .【点睛】本题考查球的相关问题的求解,涉及到球的表面积公式和三角形面积公式的应用;解题关键是明确球的性质,即球心和三角形外接圆圆心的连线必垂直于三角形所在平面. 3.【2020年高考全国Ⅲ卷文数】如图为某几何体的三视图,则该几何体的表面积是A.B .C .D .【答案】C【解析】根据三视图特征,在正方体中截取出符合题意的立体图形根据立体图形可得:12222ABC ADC CDB S S S ===⨯⨯=△△△根据勾股定理可得:AB AD DB ===∴ADB △是边长为根据三角形面积公式可得:211sin 60222ADB S AB AD =⋅⋅︒=⋅=△∴该几何体的表面积是:632=⨯++故选:C .【点睛】本题主要考查了根据三视图求立体图形的表面积问题,解题关键是掌握根据三视图画出立体图形,考查了分析能力和空间想象能力,属于基础题.4.【2020年高考全国Ⅰ卷文数】已知,,A B C 为球O 的球面上的三个点,⊙1O 为ABC △的外接圆,若⊙1O 的面积为4π,1AB BC AC OO ===,则球O 的表面积为 A .64π B .48πC .36πD .32π【答案】A【解析】设圆1O 半径为r ,球的半径为R , 依题意,得24,2r r ππ=∴=,ABC 为等边三角形,由正弦定理可得2sin60AB r =︒=,1OO AB ∴==根据球的截面性质1OO ⊥平面ABC ,11,4OO O A R OA ∴⊥====,∴球O 的表面积2464S R ππ==.故选:A【点睛】本题考查球的表面积,应用球的截面性质是解题的关键,考查计算求解能力,属于基础题.5.【2020年高考天津】若棱长为 A .12π B .24πC .36πD .144π【答案】C【解析】这个球是正方体的外接球,其半径等于正方体的体对角线的一半,即3R ==,所以,这个球的表面积为2244336S R πππ==⨯=. 故选:C .【点睛】本题考查正方体的外接球的表面积的求法,求出外接球的半径是本题的解题关键,属于基础题.求多面体的外接球的面积和体积问题,常用方法有:(1)三条棱两两互相垂直时,可恢复为长方体,利用长方体的体对角线为外接球的直径,求出球的半径;(2)直棱柱的外接球可利用棱柱的上下底面平行,借助球的对称性,球心为上下底面外接圆的圆心连线的中点,再根据勾股定理求球的半径;(3)如果设计几何体有两个面相交,可过两个面的外心分别作两个面的垂线,垂线的交点为几何体的球心. 6.【2020年高考北京】某三棱柱的底面为正三角形,其三视图如图所示,该三棱柱的表面积为A .6+B .6+C .12D .12+【答案】D【解析】由题意可得,三棱柱的上下底面为边长为2的等边三角形,侧面为三个边长为2的正方形,则其表面积为:()1322222sin 60122S ⎛⎫=⨯⨯+⨯⨯⨯⨯︒=+ ⎪⎝⎭故选:D .【点睛】(1)以三视图为载体考查几何体的表面积,关键是能够对给出的三视图进行恰当的分析,从三视图中发现几何体中各元素间的位置关系及数量关系.(2)多面体表面积是各个面的面积之和;组合体的表面积应注意重合部分的处理.(3)圆柱、圆锥、圆台的侧面是曲面,计算侧面积时需要将这个曲面展为平面图形计算,而表面积是侧面积与底面圆的面积之和.7.【2020年高考浙江】某几何体的三视图(单位:cm )如图所示,则该几何体的体积(单位:cm 3)是A .73B .143C .3D .6【答案】A【解析】由三视图可知,该几何体是上半部分是三棱锥,下半部分是三棱柱, 且三棱锥的一个侧面垂直于底面,且棱锥的高为1, 棱柱的底面为等腰直角三角形,棱柱的高为2, 所以几何体的体积为11117211212232233⎛⎫⎛⎫⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 故选:A【点睛】本小题主要考查根据三视图计算几何体的体积,属于基础题.8.【2020年高考浙江】已知空间中不过同一点的三条直线l ,m ,n .“l ,m ,n 共面”是“l ,m ,n 两两相交”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 【答案】B【解析】依题意,,m n l 是空间不过同一点的三条直线,当,,m n l 在同一平面时,可能////m n l ,故不能得出,,m n l 两两相交.当,,m n l 两两相交时,设,,m n A m l B n l C ⋂=⋂=⋂=,根据公理2可知,m n 确定一个平面α,而,B m C n αα∈⊂∈⊂,根据公理1可知,直线BC 即l α⊂,所以,,m n l 在同一平面.综上所述,“,,m n l 在同一平面”是“,,m n l 两两相交”的必要不充分条件. 故选:B【点睛】本小题主要考查充分、必要条件的判断,考查公理1和公理2的运用,属于中档题.9.【2020年新高考全国Ⅰ卷】日晷是中国古代用来测定时间的仪器,利用与晷面垂直的晷针投射到晷面的影子来测定时间.把地球看成一个球(球心记为O ),地球上一点A 的纬度是指OA 与地球赤道所在平面所成角,点A 处的水平面是指过点A 且与OA 垂直的平面.在点A 处放置一个日晷,若晷面与赤道所在平面平行,点A 处的纬度为北纬40°,则晷针与点A 处的水平面所成角为A .20°B .40°C .50°D .90°【答案】B【解析】画出截面图如下图所示,其中CD 是赤道所在平面的截线;l 是点A 处的水平面的截线,依题意可知OA l ⊥;AB 是晷针所在直线.m 是晷面的截线,依题意依题意,晷面和赤道平面平行,晷针与晷面垂直,根据平面平行的性质定理可得可知//m CD , 根据线面垂直的定义可得AB m ⊥..由于40,//AOC m CD ∠=︒,所以40OAG AOC ∠=∠=︒, 由于90OAG GAE BAE GAE ∠+∠=∠+∠=︒, 所以40BAE OAG ∠=∠=︒,也即晷针与点A 处的水平面所成角为40BAE ∠=︒. 故选B.【点睛】本小题主要考查中国古代数学文化,考查球体有关计算,涉及平面平行,线面垂直的性质,属于中档题.10.【2019年高考全国Ⅱ卷文数】设α,β为两个平面,则α∥β的充要条件是 A .α内有无数条直线与β平行 B .α内有两条相交直线与β平行 C .α,β平行于同一条直线 D .α,β垂直于同一平面【答案】B【解析】由面面平行的判定定理知:α内两条相交直线都与β平行是αβ∥的充分条件,由面面平行性质定理知,若αβ∥,则α内任意一条直线都与β平行,所以α内两条相交直线都与β平行是αβ∥的必要条件,故选B .【名师点睛】本题考查了空间两个平面的判定与性质及充要条件,渗透直观想象、逻辑推理素养,利用面面平行的判定定理与性质定理即可作出判断.面面平行的判定问题要紧扣面面平行判定定理,最容易犯的错误为定理记不住,凭主观臆断,如:“若,,a b a b αβ⊂⊂∥,则αβ∥”此类的错误.11.【2019年高考全国Ⅱ卷文数】如图,点N 为正方形ABCD 的中心,△ECD 为正三角形,平面ECD ⊥平面ABCD ,M 是线段ED 的中点,则A .BM =EN ,且直线BM ,EN 是相交直线B .BM ≠EN ,且直线BM ,EN 是相交直线C .BM =EN ,且直线BM ,EN 是异面直线D .BM ≠EN ,且直线BM ,EN 是异面直线 【答案】B【解析】如图所示,作EO CD ⊥于O ,连接ON ,BD , 易得直线BM ,EN 是三角形EBD 的中线,是相交直线. 过M 作MF OD ⊥于F ,连接BF ,平面CDE ⊥平面ABCD ,,EO CD EO ⊥⊂平面CDE ,EO ∴⊥平面ABCD ,M F ⊥平面ABCD , MFB ∴△与EON △均为直角三角形.设正方形边长为2,易知12EO ON EN ===,,5,22MF BF BM ==∴= BM EN ∴≠,故选B .【名师点睛】本题考查空间想象能力和计算能力,解答本题的关键是构造直角三角形.解答本题时,先利用垂直关系,再结合勾股定理进而解决问题.12.【2019年高考浙江卷】祖暅是我国南北朝时代的伟大科学家,他提出的“幂势既同,则积不容异”称为祖暅原理,利用该原理可以得到柱体的体积公式V 柱体=Sh ,其中S 是柱体的底面积,h 是柱体的高.若某柱体的三视图如图所示(单位:cm ),则该柱体的体积(单位:cm 3)是A .158B .162C .182D .324【答案】B【解析】由三视图得该棱柱的高为6,底面可以看作是由两个直角梯形组合而成的,其中一个上底为4,下底为6,高为3,另一个的上底为2,下底为6,高为3,则该棱柱的体积为264633616222++⎛⎫⨯+⨯⨯= ⎪⎝⎭. 故选B.【名师点睛】本题首先根据三视图,还原得到几何体——棱柱,根据题目给定的数据,计算几何体的体积,常规题目.难度不大,注重了基础知识、视图用图能力、基本计算能力的考查.易错点有二,一是不能正确还原几何体;二是计算体积有误.为避免出错,应注重多观察、细心算.13.【2019年高考浙江卷】设三棱锥V –ABC 的底面是正三角形,侧棱长均相等,P 是棱VA 上的点(不含端点).记直线PB 与直线AC 所成的角为α,直线PB 与平面ABC 所成的角为β,二面角P –AC –B 的平面角为γ,则 A .β<γ,α<γB .β<α,β<γC .β<α,γ<αD .α<β,γ<β【答案】B【解析】如图,G 为AC 中点,连接VG ,V 在底面ABC 的投影为O ,则P 在底面的投影D 在线段AO 上,过D 作DE 垂直于AC 于E ,连接PE ,BD ,易得PE VG ∥,过P 作PF AC ∥交VG 于F ,连接BF ,过D 作DH AC ∥,交BG 于H ,则,,BPF PBD PED αβγ=∠=∠=∠,结合△PFB ,△BDH ,△PDB 均为直角三角形,可得cos cos PF EG DH BDPB PB PB PBαβ===<=,即αβ>;在Rt △PED 中,tan tan PD PDED BDγβ=>=,即γβ>,综上所述,答案为B.【名师点睛】本题以三棱锥为载体,综合考查异面直线所成的角、直线与平面所成的角、二面角的概念,以及各种角的计算.解答的基本方法是通过明确各种角,应用三角函数知识求解,而后比较大小.而充分利用图形特征,则可事倍功半.常规解法下易出现的错误有,不能正确作图得出各种角,未能想到利用“特殊位置法”,寻求简便解法.14.【2018年高考全国Ⅱ卷文数】某圆柱的高为2,底面周长为16,其三视图如图.圆柱表面上的点M在正视图上的对应点为A,圆柱表面上的点N在左视图上的对应点为B,则在此圆柱侧面上,从M到N 的路径中,最短路径的长度为A.1722B.5C.3D.2【答案】B【解析】根据圆柱的三视图以及其本身的特征,知点M在上底面上,点N在下底面上,且可以确定点M 和点N分别在以圆柱的高为长方形的宽,圆柱底面圆周长的四分之一为长的长方形的对角线的端点处,=B.【名师点睛】该题考查的是有关几何体的表面上两点之间的最短距离的求解问题,在解题的过程中,需要明确两个点在几何体上所处的位置,再利用平面上两点间直线段最短,所以处理方法就是将面切开平铺,利用平面图形的相关特征求得结果.15.【2018年高考全国Ⅱ卷文数】中国古建筑借助榫卯将木构件连接起来,构件的凸出部分叫榫头,凹进部分叫卯眼,图中木构件右边的小长方体是榫头.若如图摆放的木构件与某一带卯眼的木构件咬合成长方体,则咬合时带卯眼的木构件的俯视图可以是【答案】A【解析】由题意知,题干中所给的是榫头,是凸出的几何体,求得是卯眼的俯视图,卯眼是凹进去的,即俯视图中应有一不可见的长方形,且俯视图应为对称图形.故选A.【名师点睛】本题主要考查空间几何体的三视图,考查考生的空间想象能力和阅读理解能力,考查的数学核心素养是直观想象.16.【2018年高考全国I 卷文数】在长方体1111ABCD A BC D -中,2AB BC ==,1AC 与平面11BBC C 所成的角为30︒,则该长方体的体积为A .8B .C .D .【答案】C【解析】在长方体1111ABCD A BC D -中,连接1BC ,根据线面角的定义可知130AC B ︒∠=,因为2AB =,所以1BC =,从而求得1CC =所以该长方体的体积为22V =⨯⨯= 故选C.【名师点睛】该题考查的是长方体的体积的求解问题,在解题的过程中,需要明确长方体的体积公式为长、宽、高的乘积,而题中的条件只有两个值,所以利用题中的条件求解另一条边的长就显得尤为重要,此时就需要明确线面角的定义,从而得到量之间的关系,最终求得结果.17.【2018年高考全国I 卷文数】已知圆柱的上、下底面的中心分别为1O ,2O ,过直线12O O 的平面截该圆柱所得的截面是面积为8的正方形,则该圆柱的表面积为 A. B .12π C.D .10π【答案】B【解析】根据题意,可得截面是边长为所以其表面积为22π2π12πS =+=,故选B.【名师点睛】该题考查的是有关圆柱的表面积的求解问题,在解题的过程中,需要利用题的条件确定圆柱的相关量,即圆柱的底面圆的半径以及圆柱的高,在求圆柱的表面积的时候,一定要注意是两个底面圆与侧面积的和.18.【2018年高考浙江卷】某几何体的三视图如图所示(单位:cm ),则该几何体的体积(单位:cm 3)是A .2B .4C .6D .8【答案】C俯视图正视图【解析】根据三视图可得几何体为一个直四棱柱,高为2,底面为直角梯形,上、下底分别为1,2,梯形的高为2,因此几何体的体积为()112226,2⨯+⨯⨯= 故选C.【名师点睛】先由几何体的三视图还原几何体的形状,再在具体几何体中求体积或表面积等.19.【2018年高考全国Ⅱ卷文数】设A B C D ,,,是同一个半径为4的球的球面上四点,ABC △为等边三角形且其面积为D ABC -体积的最大值为 A. B .C.D .【答案】B【解析】如图所示,设点M 为三角形ABC 的重心,E 为AC 中点,当点D 在平面ABC 上的射影为M 时,三棱锥D ABC -的体积最大,此时,4OD OB R ===,2ABC S AB ==△,6AB ∴=,点M 为三角形ABC 的重心,23BM BE ∴==Rt OBM ∴△中,有2OM ==,426DM OD OM ∴=+=+=,()max 163D ABC V -∴=⨯=,故选B.【名师点睛】本题主要考查三棱锥的外接球,考查了勾股定理,三角形的面积公式和三棱锥的体积公式,判断出当点D 在平面ABC 上的射影为三角形ABC 的重心时,三棱锥D ABC -体积最大很关键,由M 为三角形ABC 的重心,计算得到23BM BE ==OM ,进而得到结果,属于较难题型.20.【2018年高考全国Ⅱ卷文数】在正方体1111ABCD A BC D -中,E 为棱1CC 的中点,则异面直线AE 与CD 所成角的正切值为A BC D 【答案】C【解析】如图,在正方体1111ABCD A BC D -中,CD AB ∥,所以异面直线AE 与CD 所成角为EAB ∠,设正方体边长为2a ,则由E 为棱1CC 的中点,可得CE a =,所以BE =,则tan BE EAB AB ∠===.故选C .【名师点睛】本题主要考查异面直线所成的角,考查考生的空间想象能力、化归与转化能力以及运算求解能力,考查的数学核心素养是直观想象、数学运算.求异面直线所成的角,需要将异面直线所成的角等价转化为相交直线所成的角,然后利用解三角形的知识加以求解.21.【2018年高考浙江卷】已知平面α,直线m ,n 满足m ⊄α,n ⊂α,则“m ∥n ”是“m ∥α”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【答案】A【解析】因为,,m n m n ⊄⊂∥αα,所以根据线面平行的判定定理得m ∥α. 由m ∥α不能得出m 与α内任一直线平行, 所以m n ∥是m ∥α的充分不必要条件,故选A. 【名师点睛】充分、必要条件的三种判断方法:(1)定义法:直接判断“若p 则q ”、“若q 则p ”的真假.并注意和图示相结合,例如“p ⇒q ”为真,则p 是q 的充分条件.(2)等价法:利用p ⇒q 与非q ⇒非p ,q ⇒p 与非p ⇒非q ,p ⇔q 与非q ⇔非p 的等价关系,对于条件或结论是否定式的命题,一般运用等价法.(3)集合法:若A ⊆B ,则A 是B 的充分条件或B 是A 的必要条件;若A =B ,则A 是B 的充要条件.22.【2018年高考浙江卷】已知四棱锥S −ABCD 的底面是正方形,侧棱长均相等,E 是线段AB 上的点(不含端点),设SE 与BC 所成的角为θ1,SE 与平面ABCD 所成的角为θ2,二面角S −AB −C 的平面角为θ3,则A .θ1≤θ2≤θ3B .θ3≤θ2≤θ1C .θ1≤θ3≤θ2D .θ2≤θ3≤θ1【答案】D【解析】设O 为正方形ABCD 的中心,M 为AB 中点,过E 作BC 的平行线EF ,交CD 于F ,过O 作ON 垂直EF 于N ,连接SO ,SN ,SE ,SM ,OM ,OE ,则SO 垂直于底面ABCD ,OM 垂直于AB , 因此123,,,SEN SEO SMO ∠=∠=∠=θθθ 从而123tan ,tan ,tan ,SN SN SO SOEN OM EO OM====θθθ 因为SN SO EO OM ≥≥,,所以132tan tan tan ,≥≥θθθ即132≥≥θθθ,故选D.【名师点睛】分别作出线线角、线面角以及二面角,再构造直角三角形,根据边的大小关系确定角的大小关系.23.【2018年高考北京卷文数】某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为A .1B .2C .3D .4【答案】C【解析】由三视图可得四棱锥P ABCD -如图所示,在四棱锥P ABCD -中,2,2,2,1PD AD CD AB ====,由勾股定理可知:3,PA PC PB BC ==== 则在四棱锥中,直角三角形有:,,PAD PCD PAB △△△,共3个, 故选C.【名师点睛】此题考查三视图相关知识,解题时可将简单几何体放在正方体或长方体中进行还原,分析线面、线线垂直关系,利用勾股定理求出每条棱长,进而可进行棱长、表面积、体积等相关问题的求解.解答本题时,根据三视图还原几何体,利用勾股定理求出棱长,再利用勾股定理逆定理判断直角三角形的个数.24.【2020年高考全国Ⅱ卷文数】设有下列四个命题:p 1:两两相交且不过同一点的三条直线必在同一平面内. p 2:过空间中任意三点有且仅有一个平面. p 3:若空间两条直线不相交,则这两条直线平行. p 4:若直线l ⊂平面α,直线m ⊥平面α,则m ⊥l . 则下述命题中所有真命题的序号是__________. ①14p p ∧ ②12p p ∧③23p p ⌝∨④34p p ⌝∨⌝【答案】①③④【解析】对于命题1p ,可设1l 与2l 相交,这两条直线确定的平面为α; 若3l 与1l 相交,则交点A 在平面α内,同理,3l 与2l 的交点B 也在平面α内,所以,AB α⊂,即3l α⊂,命题1p 为真命题;对于命题2p ,若三点共线,则过这三个点的平面有无数个, 命题2p 为假命题;对于命题3p ,空间中两条直线相交、平行或异面, 命题3p 为假命题;对于命题4p ,若直线m ⊥平面α, 则m 垂直于平面α内所有直线, 直线l ⊂平面α,∴直线m ⊥直线l , 命题4p 为真命题. 综上可知,,为真命题,,为假命题,14p p ∧为真命题,12p p ∧为假命题,23p p ⌝∨为真命题,34p p ⌝∨⌝为真命题.故答案为:①③④.【点睛】本题考查复合命题的真假,同时也考查了空间中线面关系有关命题真假的判断,考查推理能力,属于中等题.25.【2020年高考全国Ⅲ卷文数】已知圆锥的底面半径为1,母线长为3,则该圆锥内半径最大的球的体积为_________.【解析】易知半径最大球为圆锥的内切球,球与圆锥内切时的轴截面如图所示, 其中2,3BC AB AC ===,且点M 为BC 边上的中点,设内切圆的圆心为O ,由于AM =122S =⨯⨯△ABC 设内切圆半径为r ,则:ABC AOB BOC AOC S S S S =++△△△△111222AB r BC r AC r =⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯()13322r =⨯++⨯= 解得:22r,其体积:3433V r π==.. 【点睛】与球有关的组合体问题,一种是内切,一种是外接.解题时要认真分析图形,明确切点和接点的位置,确定有关元素间的数量关系,并作出合适的截面图,如球内切于正方体,切点为正方体各个面的中心,正方体的棱长等于球的直径;球外接于正方体,正方体的顶点均在球面上,正方体的体对角线长等于球的直径.26.【2020年高考浙江】已知圆锥的侧面积(单位:cm 2)为2π,且它的侧面展开图是一个半圆,则这个圆锥的底面半径(单位:cm )是_______. 【答案】1【解析】设圆锥底面半径为r ,母线长为l ,则21222r l r l ππππ⨯⨯=⎧⎪⎨⨯⨯=⨯⨯⨯⎪⎩,解得1,2r l ==. 故答案为:1【点睛】本小题主要考查圆锥侧面展开图有关计算,属于基础题.27.【2020年高考江苏】如图,六角螺帽毛坯是由一个正六棱柱挖去一个圆柱所构成的.已知螺帽的底面正六边形边长为2 cm ,高为2 cm ,内孔半轻为0.5 cm ,则此六角螺帽毛坯的体积是 ▲ cm.【答案】2π【解析】正六棱柱体积为262⨯圆柱体积为21()222ππ⋅=,所求几何体体积为2π.故答案为: 2π【点睛】本题考查正六棱柱体积、圆柱体积,考查基本分析求解能力,属基础题.28.【2020年新高考全国Ⅰ卷】已知直四棱柱ABCD –A 1B 1C 1D 1的棱长均为2,∠BAD =60°.以1D 为半径的球面与侧面BCC 1B 1的交线长为________.【答案】2. 【解析】如图:取11B C 的中点为E ,1BB 的中点为F ,1CC 的中点为G ,因为BAD ∠=60°,直四棱柱1111ABCD A BC D -的棱长均为2,所以△111D B C 为等边三角形,所以1D E=111D E B C ⊥,又四棱柱1111ABCD A BC D -为直四棱柱,所以1BB ⊥平面1111D C B A ,所以111BB B C ⊥, 因为1111BB B C B =,所以1D E ⊥侧面11BC CB ,设P 为侧面11BC CB 与球面的交线上的点,则1DE EP ⊥,1D E =,所以||EP ===,所以侧面11BC CB 与球面的交线上的点到E因为||||EF EG ==11BC CB 与球面的交线是扇形EFG 的弧FG ,因为114B EFC EG π∠=∠=,所以2FEG π∠=,所以根据弧长公式可得22FG π==.故答案为:2.【点睛】本题考查了直棱柱的结构特征,考查了直线与平面垂直的判定,考查了立体几何中的轨迹问题,考查了扇形中的弧长公式,属于中档题.29.【2019年高考全国Ⅱ卷文数】已知∠ACB=90°,P 为平面ABC 外一点,PC =2,点P 到∠ACB 两边AC ,BC P 到平面ABC 的距离为___________.【解析】作,PD PE 分别垂直于,AC BC ,PO ⊥平面ABC ,连接CO ,由题意可知,CD PD CD PO ⊥⊥,=PD PO P ,CD 平面PDO ,又OD ⊂平面PDO ,CD OD ∴⊥,PD PE ==2PC =,sin sin PCE PCD ∴∠=∠=, 60PCB PCA ︒∴∠=∠=,又易知PO CO ⊥,CO 为ACB ∠的平分线,451,,OCD OD CD OC ︒∴∠=∴===,又2PC =,PO ∴==【名师点睛】本题主要考查学生空间想象能力,合理画图成为关键,准确找到P 在底面上的射影,使用线面垂直定理,得到垂直关系,利用勾股定理解决.注意画图视角选择不当,线面垂直定理使用不够灵活,难以发现垂直关系,问题则很难解决,将几何体摆放成正常视角,是立体几何问题解决的有效手段,几何关系利于观察,解题事半功倍.30.【2019年高考全国Ⅱ卷文数】中国有悠久的金石文化,印信是金石文化的代表之一.印信的形状多为长方体、正方体或圆柱体,但南北朝时期的官员独孤信的印信形状是“半正多面体”(图1).半正多面体是由两种或两种以上的正多边形围成的多面体.半正多面体体现了数学的对称美.图2是一个棱数为48的半正多面体,它的所有顶点都在同一个正方体的表面上,且此正方体的棱长为1.则该半正多面体共有________个面,其棱长为_________.(本题第一空2分,第二空3分.)【答案】261【解析】由图可知第一层(包括上底面)与第三层(包括下底面)各有9个面,计18个面,第二层共有8个面,所以该半正多面体共有18826+=个面.如图,设该半正多面体的棱长为x ,则AB BE x ==,延长CB 与FE 的延长线交于点G ,延长BC 交正方体的棱于H ,由半正多面体对称性可知,BGE △为等腰直角三角形,,21)122BG GE CH x GH x x x ∴===∴=⨯+==,1x ∴==,1.【名师点睛】本题立意新颖,空间想象能力要求高,物体位置还原是关键,遇到新题别慌乱,题目其实很简单,稳中求胜是关键.立体几何平面化,无论多难都不怕,强大空间想象能力,快速还原图形. 31.【2019年高考全国Ⅱ卷文数】学生到工厂劳动实践,利用3D 打印技术制作模型.如图,该模型为长方体1111ABCD A BC D -挖去四棱锥O −EFGH 后所得的几何体,其中O 为长方体的中心,E ,F ,G ,H分别为所在棱的中点,16cm 4cm AB=BC =AA =,,3D 打印所用原料密度为0.9 g/cm 3,不考虑打印损耗,制作该模型所需原料的质量为___________g.【答案】118.8【解析】由题意得,214642312cm 2EFGHS =⨯-⨯⨯⨯=四边形, ∵四棱锥O −EFGH 的高为3cm , ∴3112312cm 3O EFGH V -=⨯⨯=.又长方体1111ABCD A BC D -的体积为32466144cm V =⨯⨯=, 所以该模型体积为3214412132cm O EFGH V V V -=-=-=, 其质量为0.9132118.8g ⨯=.【名师点睛】本题考查几何体的体积问题,理解题中信息联系几何体的体积和质量关系,从而利用公式求解.根据题意可知模型的体积为长方体体积与四棱锥体积之差进而求得模型的体积,再求出模型的质量即可.32.【2019年高考北京卷文数】某几何体是由一个正方体去掉一个四棱柱所得,其三视图如图所示.如果网格纸上小正方形的边长为1,那么该几何体的体积为__________.【答案】40【解析】如图所示,在棱长为4的正方体中,三视图对应的几何体为正方体去掉棱柱1111MPD A NQC B -之后余下的几何体,则几何体的体积()3142424402V =-⨯+⨯⨯=. 【名师点睛】本题首先根据三视图,还原得到几何体,再根据题目给定的数据,计算几何体的体积.属于中等题.(1)求解以三视图为载体的空间几何体的体积的关键是由三视图确定直观图的形状以及直观图中线面的位置关系和数量关系,利用相应体积公式求解;(2)若所给几何体的体积不能直接利用公式得出,则常用等积法、分割法、补形法等方法进行求解. 33.【2019年高考北京卷文数】已知l ,m 是平面α外的两条不同直线.给出下列三个论断:①l ⊥m ;②m ∥α;③l ⊥α.以其中的两个论断作为条件,余下的一个论断作为结论,写出一个正确的命题:__________. 【答案】如果l ⊥α,m ∥α,则l ⊥m .【解析】将所给论断,分别作为条件、结论,得到如下三个命题: (1)如果l ⊥α,m ∥α,则l ⊥m ,正确;(2)如果l ⊥α,l ⊥m ,则m ∥α,不正确,有可能m 在平面α内; (3)如果l ⊥m ,m ∥α,则l ⊥α,不正确,有可能l 与α斜交、l ∥α. 故答案为:如果l ⊥α,m ∥α,则l ⊥m.【名师点睛】本题主要考查空间线面的位置关系、命题、逻辑推理能力及空间想象能力.将所给论断,分别作为条件、结论加以分析即可.34.【2019年高考天津卷文数】若圆柱的一个底面的圆周经过四棱锥四条侧棱的中点,另一个底面的圆心为四棱锥底面的中心,则该圆柱的体积为__________. 【答案】π42=.若圆柱的一个底面的圆周经过四棱锥四条侧棱的中点,一个底面的圆心为四棱锥底面的中心, 故圆柱的高为1,圆柱的底面半径为12, 故圆柱的体积为21ππ124⎛⎫⨯⨯= ⎪⎝⎭. 【名师点睛】本题主要考查空间几何体的结构特征以及圆柱的体积计算问题,解答时,根据棱锥的结构特点,确定所求的圆柱的高和底面半径.注意本题中圆柱的底面半径是棱锥底面对角线长度的一半、不是底边棱长的一半.35.【2019年高考江苏卷】如图,长方体1111ABCD A BC D -的体积是120,E 为1CC 的中点,则三棱锥E −BCD 的体积是 ▲ .。
(版)高考试题汇编文科数学立体几何

〔2021全国1文〕16. ACB 90,P为平面ABC外一点,PC 2,点P到ACB两边AC,BC的距离均为3,那么P到平面ABC的距离为 .答案:2解答:如图,过P点做平面ABC的垂线段,垂足为O,那么PO的长度即为所求,再做PE CB,PF CA,由线面的垂直判定及性质定理可得出OE CB,OF CA,在RtPCF中,由PC 2,PF 3,可得出CF 1,同理在RtPCE中可得出CE 1,结合 ACB 90,OE CB,OF CA可得出OE OF 1,OC2,PO PC2OC2 2〔2021全国1文〕19.如图直四棱柱ABCD A1B1C1D1的底面是菱形,AA14,AB 2,BAD60o,E,M,N分别是BC,BB1,A1D的中点.1〕证明:MN//平面C1DE2〕求点C到平面C1DE的距离.答案:见解析解答:〔1〕连结AC,BD相交于点,再过点M作MH//CE交BC于点,再连结GH,NG.1111111E,M,N分别是BC,BB1,A1D的中点.于是可得到NG//C1D,GH//DE,于是得到平面NGHM//平面C1DE,由QMN平面NGHM,于是得到MN//平面C1DE1/19〔2〕QE为BC中点,ABCD为菱形且BAD60oDE BC,又QABCD A1B1C1D1为直四棱柱,DECC1DEC1E,又QAB2,AA14,DE3,C1E17,设点C到平面C1DE的距离为h 由V CC1DE V C1DCE得11317113432h1 432解得h1717所以点C 417到平面C1DE的距离为17〔2021全国2文〕7.设,为两个平面,那么//的充要条件是()A.内有无数条直线与平行B.内有两条相交直线与平行C.,平行于同一条直线D.,垂直于同一平面答案:B解析:根据面面平行的判定定理易得答案.〔2021全国2文〕16.中国有悠久的金石文化,印信是金石文化的代表之一.印信的形状多为长方体、正方体或圆柱体,但南北朝时期的官员独孤信的印信形状是“半正多面体〞〔图1〕.半正多面体是由两种或两种以上的正多边形围成的多面体.半正多面体表达了数学的对称美.图2是一个棱数为48的半正多面体,它的所有顶点都在同一个正方体的外表上,且此正方体的棱长为 1.那么该半正多面体共有个面,其棱长为.(此题第一空2分,第二空3分.)2/19答案: 262 1解析:由图2 结合空间想象即可得到该正多面体有26个面;将该半正多面体补成正方体后,根据对称性列方程求解 .〔2021全国2文〕17.如图,长方体ABCDA 1B 1C 1D 1的底面ABCD是正方形,点E 在棱AA 1上,BE ⊥EC 1.〔1 〕证明:BE 平面EB 1C1〔2 〕假设AEAE 1,AB3,求四棱锥EBB 1C 1C 的体积.答案: 看解析 看解析解答:〔1〕证明:因为B 1C 1C 面A 1B 1BA ,BE面A 1B 1BA∴B 1C 1⊥BE 又C 1EB 1C 1 C 1,∴BE平面EB 1C 1;〔2〕设AA2a 那么BE2922222a ,C 1E18+a ,C 1B94a1222∴a,∴11 因为C 1B=BEC 1E3V EBB 1C 1CS BB 1C 1Ch363=18333/19(版)高考试题汇编文科数学立体几何〔2021全国3文〕8.如图,点N为正方形ABCD的中心,ECD为正三角形,平面ECD平面ABCD,M是线段ED的中点,那么〔〕A.BM EN,且直线B.BM EN,且直线C.BM EN,且直线D.BM EN,且直线【答案】B【解析】分析】BM,ENBM,ENBM,ENBM,EN是相交直线是相交直线是异面直线是异面直线利用垂直关系,再结合勾股定理进而解决问题.【详解】∵BDE ,N为BD中点M为DE中点,BM,EN共面相交,选项C DCD于O,,为错.作EO连接ON,过M作MF OD于F.连BF,Q平面CDE平面ABCD.EO CD,EO平面CDE,EO平面ABCD,MF平面ABCE,【MFB与EON均为直角三角形.设正方形边长为2,易知EO3,0N1EN2,MF3,BF2295BM3247.24244BM EN,应选B.【点睛】此题为立体几何中等问题,考查垂直关系,线面、线线位置关系.4/19〔2021全国3文〕16.学生到工厂劳动实践,利用3D打印技术制作模型.如图,该模型为长方体ABCD A1B1C1D1挖去四棱锥O EFGH后所得的几何体,其中O为长方体的中心,E,F,G,H分别为所在棱的中点,AB=BC=6cm,AA1=4cm,3D打印所用原料密度为/cm3,不考虑打印损耗,制作该模型所需原料的质量为___________g.【答案】118.8【解析】【分析】根据题意可知模型的体积为四棱锥体积与四棱锥体积之差进而求得模型的体积,再求出模型的质量.【详解】由题意得,四棱锥O-EFGH的底面积为46412312cm2,其高为点O到底面BB1C1C的距12离为3cm,那么此四棱锥的体积为V112312cm2.又长方体ABCD A1B1C1D1的体积为3V2466144cm2,所以该模型体积为V V2V114412132cm2,其质量为132.【点睛】此题牵涉到的是3D打印新时代背景下的几何体质量,忽略问题易致误,理解题中信息联系几何体的体积和质量关系,从而利用公式求解.〔2021全国3文〕19.图1是由矩形ADEB,RtABC和菱形BFGC组成的一个平面图形,其中AB 1,BE BF 2,FBC60o,将其沿AB,BC折起使得BE与BF重合,连结DG,如图2.〔1〕证明图2中的A,C,G,D四点共面,且平面ABC平面BCGE;〔2〕求图2中的四边形ACGD的面积.【答案】(1)见详解;(2)4.5/19【解析】【分析】(1)因为折纸和粘合不改变矩形ABED ,RtVABC 和菱形BFGC 内部的夹角,所以 AD//BE ,BF//CG 依然成立,又因E 和F 粘在一起,所以得证.因为AB 是平面BCGE 垂线,所以易证.(2) 欲求四边形ACGD 的面积,需求出CG 所对应的高,然后乘以CG 即可。
立体几何(文科专用)(解析版)

专题09 立体几何1.【2019年高考全国Ⅱ卷文数】设α,β为两个平面,则α∥β的充要条件是 A .α内有无数条直线与β平行 B .α内有两条相交直线与β平行 C .α,β平行于同一条直线 D .α,β垂直于同一平面 【答案】B【解析】由面面平行的判定定理知:α内两条相交直线都与β平行是αβ∥的充分条件,由面面平行性质定理知,若αβ∥,则α内任意一条直线都与β平行,所以α内两条相交直线都与β平行是αβ∥的必要条件,故选B .【名师点睛】本题考查了空间两个平面的判定与性质及充要条件,渗透直观想象、逻辑推理素养,利用面面平行的判定定理与性质定理即可作出判断.面面平行的判定问题要紧扣面面平行判定定理,最容易犯的错误为定理记不住,凭主观臆断,如:“若,,a b a b αβ⊂⊂∥,则αβ∥”此类的错误.2.【2019年高考全国Ⅲ卷文数】如图,点N 为正方形ABCD 的中心,△ECD 为正三角形,平面ECD ⊥平面ABCD ,M 是线段ED 的中点,则()A .BM =EN ,且直线BM ,EN 是相交直线B .BM ≠EN ,且直线BM ,EN 是相交直线C .BM =EN ,且直线BM ,EN 是异面直线D .BM ≠EN ,且直线BM ,EN 是异面直线【答案】B【解析】如图所示,作EO CD ⊥于O ,连接ON ,BD ,易得直线BM ,EN 是三角形EBD 的中线,是相交直线.过M 作MF OD ⊥于F ,连接BF ,平面CDE ⊥平面ABCD ,,EO CD EO ⊥⊂平面CDE ,EO ∴⊥平面ABCD ,MF ⊥平面ABCD ,MFB ∴△与EON △均为直角三角形.设正方形边长为2,易知3,12EO ON EN ===,,35,,722MF BF BM ==∴=,BM EN ∴≠,故选B .【名师点睛】本题考查空间想象能力和计算能力,解答本题的关键是构造直角三角形.解答本题时,先利用垂直关系,再结合勾股定理进而解决问题.3.【2019年高考江苏卷】如图,长方体1111ABCD A B C D -的体积是120,E 为1CC 的中点,则三棱锥E −BCD的体积是 ▲ .【答案】10【解析】因为长方体1111ABCD A B C D -的体积为120,所以1120AB BC CC ⋅⋅=,因为E 为1CC 的中点,所以112CE CC =,由长方体的性质知1CC ⊥底面ABCD ,所以CE 是三棱锥E BCD -的底面BCD 上的高,所以三棱锥E BCD -的体积1132V AB BC CE =⨯⋅⋅=111111201032212AB BC CC =⨯⋅⋅=⨯=. 【名师点睛】本题蕴含“整体和局部”的对立统一规律.在几何体面积或体积的计算问题中,往往需要注意理清整体和局部的关系,灵活利用“割”与“补”的方法解题.由题意结合几何体的特征和所给几何体的性质可得三棱锥的体积.4.【2019年高考全国Ⅱ卷文数】如图,长方体ABCD –A 1B 1C 1D 1的底面ABCD 是正方形,点E 在棱AA 1上,BE ⊥EC 1.(1)证明:BE ⊥平面EB 1C 1;(2)若AE =A 1E ,AB =3,求四棱锥11E BB C C -的体积. 【答案】(1)见详解;(2)18.【解析】(1)由已知得B 1C 1⊥平面ABB 1A 1,BE ⊂平面ABB 1A 1,故11B C BE ⊥.又1BE EC ⊥,所以BE ⊥平面11EB C . (2)由(1)知∠BEB 1=90°.由题设知Rt △ABE ≌Rt △A 1B 1E , 所以1145AEB A EB ︒∠=∠=,故AE =AB =3,126AA AE ==.作1EF BB ⊥,垂足为F ,则EF ⊥平面11BB C C ,且3EF AB ==. 所以,四棱锥11E BB C C -的体积1363183V =⨯⨯⨯=. 【名师点睛】本题主要考查线面垂直的判定,以及四棱锥的体积的求解,熟记线面垂直的判定定理,以及四棱锥的体积公式即可,属于基础题型.一、考向分析:二、考向讲解考查内容解 题 技 巧 几何 体表 面积 与体 积1、空间几何体表面积的求法(1)以三视图为载体的几何体的表面积问题,关键是分析三视图确定几何体中各元素之间的位置关系及数量。
十年全国高考数学真题分类汇编(文科) (立体几何大题)

(1)证明: ;
(2)已知 是直角三角形, .若 为棱 上与 不重合的点,且 ,求四面体 与四面体 的体积比.
【答案】(1)略;(2) .
【解析】(1)证明:取 中点 ,连
∵ , 为 中点
∴
又∵ 是等边三角形,∴
又∵ ,∴ 平面 , 平面
.
【点睛】本题主要考查了证明线线平行和面面垂直,及其求四棱锥的体积,解题关键是掌握面面垂直转为求证线面垂直的证法和棱锥的体积公式,考查了分析能力和空间想象能力,属于中档题.
5.(2020年高考数学课标Ⅲ卷文科)如图, 长方体 中,点 , 分别在棱 , 上,且 , .证明:
(1)当 时, ;
(2)点 在平面 内.
2.(2021年全国高考乙卷文科)如图,四棱锥 的底面是矩形, 底面 ,M为 的中点,且 .
(1)证明:平面 平面 ;
(2)若 ,求四棱锥 的体积.
【答案】(1)证明见解析;(2) .
解析:(1)因为 底面 , 平面 ,所以 ,又 , ,所以 平面 ,而 平面 ,所以平面 平面 .
(2)由(1)可知, 平面 ,所以 ,从而 ,设 , ,则 ,即 ,解得 ,所以 .因为 底面 ,故四棱锥 的体积为 .
(1)证明:AA1//MN,且平面A1AMN⊥平面EB1C1F;
(2)设O为△A1B1C1的中心,若AO=AB=6,AO//平面EB1C1F,且∠MPN= ,求四棱锥B–EB1C1F的体积.
【答案】(1)证明见解析;(2) .
【解析】(1) 分别为 , 的中点,
又
在等边 中, 为 中点,则
又 侧面 为矩形,
(2)在线段 上是否存在点 ,使得 平面 ?说明理由.
高考真题文科数学汇编:立体几何

高考真题文科数学汇编:立体几何 一、选择题 1.【2019高考新课标文7】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 18【答案】B2.【2019高考新课标文8】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2, 则此球的体积为(A )6π (B )43π (C )46π (D )63π【答案】B3.【2019高考全国文8】已知正四棱柱1111ABCD A B C D -中 , 2AB =, 122CC =, E 为1CC 的中点, 则直线1AC 与平面BED 的距离为(A )2 (B )3 (C )2 (D )1【答案】D4.【2019高考陕西文8】将正方形(如图1所示)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 ( )8.【答案】B.5.【2019高考江西文7】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. 92 【答案】D6.【2019高考湖南文4】某几何体的正视图和侧视图均如图1所示, 则该几何体的俯视图不可能...是【答案】D7.【2019高考广东文7】某几何体的三视图如图1所示, 它的体积为A. 72πB. 48πC. 30πD. 24π【答案】C8.【2019高考福建文4】一个几何体的三视图形状都相同, 大小均等, 那么这个几何体不图1 正视图 俯视图侧视图5 5 635 56 3可以是A 球B 三棱锥C 正方体D 圆柱【答案】D.9.【2019高考重庆文9】设四面体的六条棱的长分别为1, 1, 1, 1, 2和a 且长为a 的棱与长为2的棱异面, 则a 的取值范围是(A )(0,2) (B )(0,3) (C )(1,2)(D )(1,3)【答案】A10.【2019高考浙江文3】已知某三棱锥的三视图(单位:cm )如图所示, 则该三棱锥的体积是A.1cm 3B.2cm 3C.3cm 3D.6cm 3【答案】C11.【2019高考浙江文5】 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 ⊥β【答案】B12.【2019高考四川文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【答案】C13.【2019高考四川文10】如图, 半径为R 的半球O 的底面圆O 在平面α内, 过点O 作平面α的垂线交半球面于点A , 过圆O 的直径CD 作平面α成45o角的平面与半球面相交, 所得交线上到平面α的距离最大的点为B , 该交线上的一点P 满足60BOP ∠=o , 则A、P两点间的球面距离为()A、2 arccos4 RB、4RπC、3arccos3R D、3Rπ【答案】A14.【2019高考北京文7】某三棱锥的三视图如图所示,该三棱锥的表面积是(A)28+5B)30+5C)56+5D)60+5【答案】B二、填空题15.【2019高考四川文14】如图,在正方体1111ABCD A B C D-中,M、N分别是CD、1CC的中点,则异面直线1A M与DN所成的角的大小是____________。
三年高考(2019-2021)数学(文)真题分类汇编——立体几何(选择、填空题)(原卷版)

"#$%&'()*+,)-!./01!1.【2021年全国高考甲卷数学(文)】在一个正方体中,过顶点A 的三条棱的中点分别为E ,F ,G .该正方体截去三棱锥后,所得多面体的三视图中,正视图如图所示,则相应的侧视图是( )A .B .C .D .2.【2021年全国高考乙卷数学(文)】在正方体中,P 为的中点,则直线与所成的角为( ) A .B .C .D .3.【2021年全国新高考Ⅰ卷数学】已知圆锥的底面半径为则该圆锥的母线长为( )A .B .C.D .4.【2021年全国新高考Ⅰ卷数学】在正三棱柱中,,点满足,其中,,则( )A .当时,的周长为定值B .当时,三棱锥的体积为定值A EFG -1111ABCD ABCD -11B D PB 1AD π2π3π4π624111ABC A B C -11AB AA ==P 1BP BC BB l µ=+!!!"!!!"!!!"[]0,1l Î[]0,1µÎ1l =1AB P △1µ=1P A BC -C .当时,有且仅有一个点,使得D .当时,有且仅有一个点,使得平面 5.【2021年全国新高考II 卷数学】正四棱台的上、下底面的边长分别为2,4,侧棱长为2,则其体积为( ) A.B .C .D .6.【2021年全国新高考II 卷数学】如图,在正方体中,O为底面的中心,P为所在棱的中点,M ,N 为正方体的顶点.则满足的是( )A .B .C .D .7【2021年北京市高考数学】某四面体的三视图如图所示,该四面体的表面积为( )A .B .4C .D .28.【2021年北京市高考数学】定义:24小时内降水在平地上积水厚度()来判断降雨程度.其中小雨(),中雨(),大雨(),暴雨(),小明用一个圆锥形容器接了24小时的雨水,如图,则这天降雨属于哪12l =P 1A P BP ^12µ=P 1A B ^1AB P 20+563MN OP ^3mm 10mm <10mm 25mm -25mm 50mm -50mm 100mm -个等级( )A .小雨B .中雨C .大雨D .暴雨9.【2021年天津高考数学】两个圆锥的底面是一个球的同一截面,顶点均在球面上,若球的体积为,两个圆锥的高之比为,则这两个圆锥的体积之和为( ) A .B .C .D .10.【2021年浙江省高考数学】某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是( )A .B .3C .D .11.【2021年浙江省高考数学】如图已知正方体,M ,N 分别是,的中点,则( )323p1:33p 4p 9p 12p 321111ABCD A B C D -1A D 1D BA .直线与直线垂直,直线平面B .直线与直线平行,直线平面C .直线与直线相交,直线平面D .直线与直线异面,直线平面12.【2020年高考全国Ⅰ卷文数】埃及胡夫金字塔是古代世界建筑奇迹之一,它的形状可视为一个正四棱锥.以该四棱锥的高为边长的正方形面积等于该四棱锥一个侧面三角形的面积,则其侧面三角形底边上的高与底面正方形的边长的比值为A .B .C .D .13.【2020年高考全国Ⅱ卷文数】已知△ABC 是面积为O 的球面上.若球O 的表面积为16π,则O 到平面ABC 的距离为 A .B .C .1D .14.【2020年高考全国Ⅲ卷文数】如图为某几何体的三视图,则该几何体的表面积是1A D 1D B //MN ABCD 1A D 1D B MN ^11BDD B 1A D 1D B //MN ABCD 1A D 1D B MN ^11BDD B 32A .6+4B .4+4C .6+2D .4+215.【2020年高考全国Ⅰ卷文数】已知为球的球面上的三个点,⊙为的外接圆,若⊙的面积为,,则球的表面积为 A .B .C .D .16.【2020年高考天津】若棱长为为A .B.C.D .17.【2020年高考北京】某三棱柱的底面为正三角形,其三视图如图所示,该三棱柱的表面积为A .B .C .D .,,A B C O 1O ABC △1O 4π1AB BC AC OO ===O 64π48π36π32π12π24π36π144π6+6+12+12+18.【2020年高考浙江】某几何体的三视图(单位:cm )如图所示,则该几何体的体积(单位:cm 3)是A .B .C.3 D .619.【2020年高考浙江】已知空间中不过同一点的三条直线l ,m ,n .“l ,m ,n 共面”是“l ,m ,n 两两相交”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20.【2020年新高考全国Ⅰ卷】日晷是中国古代用来测定时间的仪器,利用与晷面垂直的晷针投射到晷面的影子来测定时间.把地球看成一个球(球心记为O ),地球上一点A 的纬度是指OA 与地球赤道所在平面所成角,点A 处的水平面是指过点A 且与OA 垂直的平面.在点A 处放置一个日晷,若晷面与赤道所在平面平行,点A 处的纬度为北纬40°,则晷针与点A 处的水平面所成角为A .20°B .40°73143C.50° D.90°21.【2019年高考全国Ⅱ卷文数】设α,β为两个平面,则α∥β的充要条件是A.α内有无数条直线与β平行B.α内有两条相交直线与β平行C.α,β平行于同一条直线D.α,β垂直于同一平面22.【2019年高考全国Ⅲ卷文数】如图,点N为正方形ABCD的中心,△ECD为正三角形,平面ECD⊥平面ABCD,M是线段ED的中点,则A.BM=EN,且直线BM,EN是相交直线B.BM≠EN,且直线BM,EN是相交直线C.BM=EN,且直线BM,EN是异面直线D.BM≠EN,且直线BM,EN是异面直线23.【2019年高考浙江卷】祖暅是我国南北朝时代的伟大科学家,他提出的“幂势既同,则积不容异”称为祖暅原理,利用该原理可以得到柱体的体积公式V柱体=Sh,其中S是柱体的底面积,h是柱体的高.若某柱体的三视图如图所示(单位:cm),则该柱体的体积(单位:cm3)是A.158 B.162C.182 D.32424.【2019年高考浙江卷】设三棱锥V –ABC 的底面是正三角形,侧棱长均相等,P 是棱VA 上的点(不含端点).记直线PB 与直线AC 所成的角为α,直线PB 与平面ABC 所成的角为β,二面角P –AC –B 的平面角为γ,则 A .β<γ,α<γB .β<α,β<γC .β<α,γ<αD .α<β,γ<β25.【2021年全国高考甲卷数学(文)】已知一个圆锥的底面半径为6,其体积为则该圆锥的侧面积为________.26.【2021年全国高考乙卷数学(文)】以图①为正视图,在图②③④⑤中选两个分别作为侧视图和俯视图,组成某个三棱锥的三视图,则所选侧视图和俯视图的编号依次为_________(写出符合要求的一组答案即可).30p27.【2020年高考全国Ⅱ卷文数】设有下列四个命题:p 1:两两相交且不过同一点的三条直线必在同一平面内. p 2:过空间中任意三点有且仅有一个平面. p 3:若空间两条直线不相交,则这两条直线平行. p 4:若直线l 平面α,直线m ⊥平面α,则m ⊥l . 则下述命题中所有真命题的序号是__________. ①②③④28.【2020年高考全国Ⅲ卷文数】已知圆锥的底面半径为1,母线长为3,则该圆锥内半径最大的球的体积为_________.29.【2020年高考浙江】已知圆锥的侧面积(单位:cm 2)为,且它的侧面展开图是一个半圆,则这个圆锥的底面半径(单位:cm )是_______.30.【2020年高考江苏】如图,六角螺帽毛坯是由一个正六棱柱挖去一个圆柱所构成的.已知螺帽的底面正六边形边长为2 cm ,高为2 cm ,内孔半轻为0.5 cm ,则此六角螺帽毛坯的体积是 ▲cm.Ì14p p Ù12p p Ù23p p ¬Ú34p p ¬Ú¬2p31.【2020年新高考全国Ⅰ卷】已知直四棱柱ABCD –A 1B 1C 1D 1的棱长均为2,∠BAD =60°.以为球心,BCC 1B 1的交线长为________.32.【2019年高考全国Ⅰ卷文数】已知∠ACB=90°,P 为平面ABC 外一点,PC =2,点P 到∠ACB 两边AC ,BC 的距离均为那么P 到平面ABC 的距离为___________. 33.【2019年高考全国Ⅱ卷文数】中国有悠久的金石文化,印信是金石文化的代表之一.印信的形状多为长方体、正方体或圆柱体,但南北朝时期的官员独孤信的印信形状是“半正多面体”(图1).半正多面体是由两种或两种以上的正多边形围成的多面体.半正多面体体现了数学的对称美.图2是一个棱数为48的半正多面体,它的所有顶点都在同一个正方体的表面上,且此正方体的棱长为1.则该半正多面体共有________个面,其棱长为_________.(本题第一空2分,第二空3分.)1D34.【2019年高考全国Ⅲ卷文数】学生到工厂劳动实践,利用3D 打印技术制作模型.如图,该模型为长方体挖去四棱锥O −EFGH 后所得的几何体,其中O 为长方体的中心,E ,F ,G ,H 分别为所在棱的中点,,3D 打印所用原料密度为0.9 g/cm 3,不考虑打印损耗,制作该模型所需原料的质量为___________g.35.【2019年高考北京卷文数】某几何体是由一个正方体去掉一个四棱柱所得,其三视图如图所示.如果网格纸上小正方形的边长为1,那么该几何体的体积为__________.1111ABCD A B C D -16cm 4cm AB =BC =AA =,36.【2019年高考北京卷文数】已知l ,m 是平面外的两条不同直线.给出下列三个论断:①l ⊥m ;②m ∥;③l ⊥.以其中的两个论断作为条件,余下的一个论断作为结论,写出一个正确的命题:__________.37.【2019年高考天津卷文数】已知四棱锥的底面是边长为侧棱长均为若圆柱的一个底面的圆周经过四棱锥四条侧棱的中点,另一个底面的圆心为四棱锥底面的中心,则该圆柱的体积为__________.38.【2019年高考江苏卷】如图,长方体的体积是120,E 为的中点,则三棱锥E −BCD 的体积是 ▲ .a a a 1111ABCD A B C D -1CC。
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一、选择题1.(2014陕西文5)将边长为1的正方形以其一边所在的直线为旋转轴旋转一周,所得几何体的侧面积是( ). A.4π B.3π C.2π D.π2.(2014辽宁文4)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 n αα则//m n B .若m α⊥,n α⊂,则m n ⊥ C .若m α⊥,m n ⊥,则//n α D .若//m α,m n ⊥,则n α⊥3.(2014浙江文3)某几何体的三视图(单位:cm )如图所示,则该几何体的的体积是( ).A .372cm B.390cm C .3108cm D.3138cm4.(2014浙江文6)设,m n 是两条不同的直线,,αβ是两个不同的平面( ). A .若m n ⊥,//n α,则m α⊥ B .若//m β,βα⊥,则m α⊥C .若,,m n n ββα⊥⊥⊥,则m α⊥D .若m n ⊥,n β⊥,βα⊥,则m α⊥ 5.(2014辽宁文7)某几何体三视图如图所示,则该几何体的体积为( ) A .84π-B .82π- C .8-π D . 82-π6. (2014安徽文8)一个多面体的三视图如图所示,则多面体的体积是( ) A.233B.476C.6D.7俯视图侧视图正视图33333447.(2014四川文4)某三棱锥的侧视图、俯视图如图所示,则该三棱锥的体积是( ). (锥体体积公式:13V Sh,其中S 为底面面积,h 为高) A.3 B.2D.18.(2014大纲文4)已知正四面体ABCD 中,E 是AB 的中点,则异面直线CE 与BD 所成角的余弦值为( ). A .16 B.6 C .13D.39.(2014新课标Ⅰ文8)如图所示,网格纸的各小格都是正方形,粗实线画出的是一个几何体的三视图,则这个几何体是( )A.三棱锥B.三棱柱C.四棱锥D.四棱柱10.(2014新课标Ⅱ文6)如图所示,网格纸上正方形小格的边长为1(表示1cm ),图中粗线画出的是某零件的三视图,该零件由一个底面半径为3cm ,高为6cm的圆柱体毛坯切削得到,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为( )俯视图视图主正)(视图左侧)(侧视图俯视图11222211A.1727B.59C.1027D.1311.(2014新课标Ⅱ文7)正三棱柱111ABC A B C-的底面边长为2,侧棱长为3,D为BC中点,则三棱锥11A B DC-的体积为()A.3B.32C.1D.312.(2014重庆文7)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为().A.12B.18C.24D.3013.(2014湖南文8)一块石材表示的几何体的三视图如图所示,将该石材切削、打磨,加工成球,则能得到的最大球的半径等于().A.1B. 2C.3D.414.(2014大纲文10)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.814πB.16πC.9πD.274π15.(2014福建文3)以边长为1的正方形的一边所在直线为旋转轴,将该正方形旋转一周所得圆柱的侧面积等于俯视图左视图正视图3245侧视图正视图1286( )A.2πB.πC.2D.116.(2014广东文9)若空间中四条两两不同的直线1234,,,l l l l ,满足122334,//,l l l l l l ⊥⊥,则下列结论一定正确的是( ).A .14l l ⊥ B. 14//l l C. 14,l l 既不垂直也不平行 D. 14,l l 的位置关系不确定17.(2014湖北文7)在如图所示的空间直角坐标系O xyz -中,一个四面体的顶点坐标分别是()0,0,2,()2,2,0,()1,2,1,()2,2,2. 给出编号为①,②,③,④的四个图,则该四面体的正视图和俯视图分别为( ).A .①和②B .③和①C .④和③D .④和②18.(2014湖北文10)《算数书》竹简于上世纪八十年代在湖北省江陵县张家山出土,这是我国现存最早的有系统的数学典籍,其中记载有求“囷盖”的术:置如其周,令相乘也. 又以高乘之,三十六成一. 该术相当于给出了由圆锥的底面周长L 与高h ,计算其体积V 的近似公式2136V L h ≈. 它实际上是将圆锥体积公式中的圆周率π近似取为3. 那么,近似公式2275V L h ≈相当于将圆锥体积公式中的π近似取为( ). A .227 B .258 C .15750D .355113二、填空题19.(2014北京文11)某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的最长棱的棱长为 .侧(左)视图正(主)视图图③ 图①图④图② 第7题图20.(2014天津文10)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 3m .21. (2014山东文13)一个六棱锥的体积为2的正六边形,侧棱长都相等,则该六棱锥的侧面积为 .22.(2014江苏8)设甲、乙两个圆柱的底面积分别为1S ,2S ,体积分别为1V ,2V ,若它们的侧面积相等,且1294S S =,则12VV 的值是 . 三、解答题23.(2014山东文18)(本小题满分12分) 洞穿高考预测题一如图所示,四棱锥P ABCD -中,1,//,,,2AP PCD AD BC AB BC AD E F ⊥==平面分别为线段,AD PC 的中点.(1)求证://AP BEF 平面; (2) 求证:BE PAC ⊥平面.24.(2014陕西文17)(本小题满分12分)洞穿高考测题九四面体ABCD 及其三视图如图所示,平行于棱AD ,BC 的平面分别交四面体的棱AB BD DC CA ,,,于点E F G H ,,,.俯视图侧视图正视图PFEDCBA(1)求四面体ABCD 的体积; (2)求证:四边形EFGH 是矩形.25.(2014安徽文19)(本题满分13分)如图所示,四棱锥ABCD P -的底面是边长为8的正方形,四条侧棱长均为172 .点H F E G ,,,分别是棱PC CD AB PB ,,,上共面的四点,平面⊥GEFH 平面ABCD ,BC ∥平面GEFH .(1)求证:;//EF GH(2)若2=EB ,求四边形GEFH 的面积.26.(2014北京文17)(本小题满分14分)如图所示,在三棱柱111ABC A B C -中,侧棱垂直于底面,AB BC ⊥,12AA AC ==,1BC =,E ,F 分别为11A C ,BC 的中点.(1)求证:平面ABE ⊥平面11B BCC ; (2)求证:1//C F 平面ABE ; (3)求三棱锥E ABC -的体积.俯视图左视图HGF E DCBAAEBPDF H GC 1B 1A 1F E C BA27.(2014四川文18)(本小题满分12分)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 ⊥,求证:直线BC ⊥平面11ACC A ;(2)设D ,E 分别是线段BC ,1CC 的中点,在线段AB 上是否存在一点M ,使直线//DE 平面1A MC ?请证明你的结论.28.(2014天津文17)(本小题满分13分)如图所示,四棱锥P ABCD -的底面ABCD是平行四边形,BA BD ==2AD PA PD ===,,,E F分别是棱,AD PC 的中点. (1) 求证://EF 平面PAB ; (2) 若二面角P AD B --为60o ,① 求证:平面PBC ⊥平面ABCD ; ② 求直线EF 与平面PBC 所成角的正弦值.29.(2014浙江文20)如图所示,在四棱锥A BCDE -中,平面ABC ⊥平面BCDE ;90CDE BED ∠=∠=o ,2AB CD ==,1DE BE ==,AC(1)求证:AC ⊥平面BCDE ;(2)求直线AE 与平面ABC 所成的角的正切值.30.(2014新课标Ⅰ文19)(本题满分12分)PF EDCBA1A E D C BA如图所示,三棱柱111ABC A B C -中,侧面11BB C C 为菱形,1B C 的中点为O ,且AO ⊥平面11BB C C . (1)求证:1B C AB ⊥;(2)若1AC AB ⊥,160CBB ∠=︒,1BC =,求三棱柱111ABC A B C -的高.31.(2014辽宁文19)(本小题满分12分)洞穿高考测题三如图所示,ABC△和BCD△所在平面互相垂直,且2AB BCBD ===,120ABC DBC ∠=∠=o ,E ,F ,G 分别为AC ,DC ,AD 的中点.(1)求证:EF⊥平面BCG ;(2)求三棱锥D BCG -的体积. 附:锥体的体积公式13V Sh =,其中S 为底面面积,h 为高.32.(2014大纲文19)(本小题满分12分)如图所示,三棱柱111ABC A B C -中,点1A 在平面ABC 内的射影D 在AC 上,90ACB ∠=o ,112BC AC CC ===,.(1)求证:11AC A B ⊥;(2)设直线1AA 与平面11BCC B 的距离为3,求二面角1A AB C --的大小.C 1B 1A 1CBD A33.(2014福建文19)(本小题满分12分)如图所示,三棱锥A BCD -中,AB BCD CD BD ⊥⊥平面,. (1)求证:CD ⊥平面ABD ;(2)若1AB BD CD ===,M 为AD 中点,求三棱锥A MBC -的体积.34. (2014新课标Ⅱ文18)(本小题满分12分)如图所示,四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为矩形,PA ⊥平面ABCD ,E 为PD 的中点. (1)求证:PB ∥平面AEC ;(2)设1AP =,3AD =,三棱锥P ABD -的体积34V =,求A 到平面PBC 的距离.35.(2014湖南文18)(本小题满分12分)如图所示,已知二面角MN αβ--的大小为60o,菱形ABCD 在面β内,A B ,两点在棱MN 上,60BAD ∠=o ,E 是AB 的中点,DO ⊥面α,垂足为O .(1)求证:AB ⊥平面ODE ;(2)求异面直线BC 与OD 所成角的余弦值.36. (2014广东文18)(本小题满分13分)如图1所示,四边形ABCD 为矩形,PD ⊥平面ABCD ,1,2,AB BC PC ===作如图2所示的折叠:折痕//EF CD .其中点,E F 分别在线段,PD PC 上,沿EF 折叠后点P 在线段AD 上的点记为M ,并且MF CF ⊥.(1) 求证:CF ⊥平面MDF ; (2) 求三棱锥M CDE -的体积.37.(2014江苏16)如图所示,在三棱锥P ABC -中,D ,E ,F 分别为棱PC ,AC ,AB 的中点.已知PA AC ⊥,6PA =,8BC =,5DF =. 求证:(1)直线PA ∥平面DEF ; (2)平面BDE ⊥平面ABC .38.(2014江西文19)(本小题满分12分)如图所示,三棱柱111C B A ABC -中,1AA BC ⊥,11A B BB ⊥. (1)求证:11A C CC ⊥; (2)若2AB =,3AC =,7BC=,问1AA 为何值时,三棱柱111C B A ABC -体积最大,并求此最大值.MFE PPDCBAD C BA 图2图139.(2014重庆文20)(本小题满分12分,(1)问4分,(2)问8分)如图所示,四棱锥P ABCD -中,底面是以O 为中心的菱形,PO ⊥底面ABCD ,23AB BADπ=∠=,,M 为BC上一点,且12BM =. (1)求证:BC ⊥平面POM ;(2)若MP AP ⊥,求四棱锥P ABMO -的体积.40.(2014湖北文20)(本小题满分13分)如图所示,在正方体1111ABCD A B C D -中, ,,,,,E F P Q M N 分别是棱AB ,AD ,1DD ,1BB ,11A B ,11A D 的中点. 求证:(Ⅰ)直线1//BC 平面EFPQ ;(Ⅱ)直线1AC ⊥平面PQMN .M OPDCB A第20题图。