2018年全国各地高考数学试题及解答分类大全(立体几何 )

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面所成角为 45°,若 △SAB 的面积为 5 15 ,则该圆锥的侧面积为__________.
5.【答案】 40 2π
【解析】因为母线 SA , SB 所成角的余弦值为 7 ,所以母线 SA , SB 所成角的正弦值为 15 ,
8
8
因为 △SAB 的面积为 5 15 ,设母线长为 l ,所以 1 l2 15 5 15 ,l2 80 ,
△PAD , △PCD , △PAB 共三个,故选 C.
2.(2018 浙江)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:cm3)是( )
A.2 B.4 C.6
D.8
3.答案:C
解答:该几何体的立体图形为四棱柱,
V (1 2) 2 2 6 . 2
3 (2018 上海)《九章算术》中,称底面为矩形而有一侧棱垂直于底面 的四棱锥为阳马.设 AA₁是正六棱柱的一条侧棱,
1.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析. 【解析】(1) Q PA PD ,且 E 为 AD 的中点, PE AD , Q 底面 ABCD 为矩形, BC∥AD , PE BC . (2) Q 底面 ABCD 为矩形, AB AD , Q 平面 PAD 平面 ABCD , AB 平面 PAD , AB PD .又 PA PD , Q PD 平面 PAB ,平面 PAB 平面 PCD . (3)如图,取 PC 中点 G ,连接 FG , GD .
uuur
uuur
则 D0,0,0 , A1, 0, 0 , B1 1,1, 3 , D1 0, 0, 3 , AD1 1, 0, 3 , DB1 1,1, 3 ,
uuur uuur
uuur uuur Q cos< AD1, DB1 >
uAuDur1 uDuBur1 1 3 AD1 DB1 2 5
5.(2018 全国新课标Ⅰ文)某圆柱的高为 2,底面周长为 16,其三视图如右图.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. 2 17 B. 2 5
C. 3 D.2
5. 答案:B 解答:三视图还原几何体为一圆柱,如图, 将侧面展开,最短路径为 M , N 连线的距离, 所以 MN 42 22 2 5 ,所以选 B.
3
第 4页 (共 17页)
积最大值VD ABC
19 3
3 (2 4) 18
3.
二、填空
1.(2018 江苏)如图所示,正方体的棱长为 2,以其所有面的中心为顶点的多面体的体积为 ▲ .
1.【答案】 4 3
【解析】由图可知,该多面体为两个全等正四棱锥的组合体,正四棱锥的高为 1,底面正
方形的边长等于 2 ,所以该多面体的体积为 2 1 1 2 2 4 .
2
8
因 SA 与圆锥底面所成角为 45 ,所以底面半径为 l cos 2 l , 42
因此圆锥的侧面积为 rl 2 l2 40 2 . 2
三、解答题
1.(2018 北京文)如图,在四棱锥 P ABCD 中,底面 ABCD 为矩形,平面 PAD 平面 ABCD ,PA PD , PA PD , E , F 分别为 AD , PB 的中点. (1)求证: PE BC ; (2)求证:平面 PAB 平面 PCD ; (3)求证: EF∥平面 PCD .
短路径的长度为( )
A. 2 17 B. 2 5 C.3
D.2
9. 答案:B 解答:三视图还原几何体为一圆柱,如图,将侧面展开, 最短路径为 M , N 连线的距离, 所以 MN 42 22 2 5 ,所以选 B.
第 3页 (共 17页)
10.(2018 全国新课标Ⅱ文)在正方体 ABCD A1B1C1D1 中,E 为棱 CC1 的中点,则异面直线 AE 与 CD 所成角的正切值为( )
11.(2018 全国新课标Ⅱ理)在长方体 ABCD A1B1C1D1 中,AB BC 1 ,AA1 3 ,则异面直线 AD1
与 DB1 所成角的余弦值为( )
A.
1 5
B. 5 6
C. 5 5
D. 2 2
11.【答案】C
【解析】以
D
为坐标原点,
DA

DC

DD1

x

y
, z 轴建立空间直角坐标系,
θ 3,则( )
A.θ1≤θ2≤θ3 B.θ3≤θ2≤θ1
C.θ1≤θ3≤θ2 D.θ2≤θ3≤θ1
4.答案:D
解答:作 SO 垂直于平面 ABCD ,垂足为 O ,取 AB 的中点 M ,连接 SM .过 O 作 ON 垂直于 直线 SM ,可知2 SEO ,3 SMO ,
过 SO 固定下的二面角与线面角关系,得3 2 . 易知,3 也为 BC 与平面 SAB 的线面角,即 OM 与平面 SAB 的线面角, 根据最小角定理, OM 与直线 SE 所成的线线角1 3 , 所以2 3 1 .
Q F , G 分别为 PB 和 PC 的中点, FG∥BC ,且 FG 1 BC , 2
Q 四边形 ABCD 为矩形,且 E 为 AD 的中点, ED∥BC , DE 1 BC , 2
ED∥FG ,且 ED FG ,四边形 EFGD 为平行四边形, EF∥GD ,又 EF 平面 PCD , GD 平面 PCD , EF∥ 平面 PCD .
5 5
,异面直线
AD1

DB1
所成角的余弦值为
5 ,故选 C. 5
12.(2018 全国新课标Ⅲ文、理)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( )
1 1 1 322
1. 12
4.(2018 全国新课标Ⅱ文)已知圆锥的顶点为 S ,母线 SA , SB 互相垂直, SA 与圆锥底面所成角为
30 ,若 △SAB 的面积为 8 ,则该圆锥的体积为__________.
4.【答案Βιβλιοθήκη Baidu 8
【解析】如下图所示, SAO
30 ,
ASB
90 ,又
S△SAB
1 SA SB 2
A. 2 2
B. 3 C. 5 D. 7
2
2
2
10.【答案】C
【解析】在正方体 ABCD A1B1C1D1 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 CC1 的中点,可得 CE a ,所以 BE 5a ,
则 tan EAB BE 5a 5 .故选 C. AB 2a 2
的中心分别为点 E,F,G,H,M(如图),则四棱锥 M EFGH 的体积为
.
3.【答案】 1 12
【解析】由题意可得,底面四边形 EFGH 为边长为 2 的正方形, 2
其面积 SEFGH
2 2
2
1 2

顶点 M 到底面四边形 EFGH 的距离为 d 1 , 2
由四棱锥的体积公式可得VM EFGH
D. 3 2
解答:由于截面与每条棱所成的角都相等,所以平 面 中存在平面与平面 AB1D1 平行(如图),而在与 平面 AB1D1 平行的所有平面中,面积最大的为由各 棱的中点构成的截面 EFGHMN ,而平面 EFGHMN
的面积 S 1 2 2 3 6 3 3 .
22 2 2
4
8.(2018 全国新课标Ⅰ文)已知圆柱的上、下底面的中心分别为 O1 ,O2 ,过直线 O1O2 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.12 2π B.12π
C. 8 2π D.10π
8. 答案:B
解答:截面面积为 8 ,所以高 h 2 2 ,底面半径 r 2 ,所以表面积为 S ( 2)2 2 2 2 2 2 12 .
9.(2018 全国新课标Ⅰ理)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
6.(2018 全国新课标Ⅰ文)在长方体 ABCD A1B1C1D1 中, AB BC 2 , AC1 与平面 BB1C1C 所 成的角为 30 ,则该长方体的体积为( )
A. 8 B. 6 2 C. 8 2
D. 8 3
第 2页 (共 17页)
6. 答案:C 解答:
连接 AC1 和 BC1 ,∵ AC1 与平面 BB1C1C 所成角为 30 ,∴ AC1B 30 ,∴
解答:如图, ABC 为等边三角形,点 O为 A , B , C , D 外接球的球心,G 为 ABC 的重 心,由 SABC 9 3 ,得 AB 6 ,取 BC 的中点 H ,∴ AH AB sin 60 3 3 ,∴ AG 2 AH 2 3 ,∴球心 O 到面 ABC 的距离为 d 42 (2 3)2 2 ,∴三棱锥 D ABC 体
AB BC1
tan 30,
BC1
2
3 ,∴ CC1 2
2 ,∴V 2 2 2
2 8
2 ,∴选 C.
7.(2018 全国新课标Ⅰ理)已知正方体的棱长为 1,每条棱所在直线与平面α所成的角都相等,则α 截此正方体所得截面面积的最大值为( )
A. 3 3 4
7. 答案:A
B. 2 3 3
C. 3 2 4
第 7页 (共 17页)
2. (2018 北京理)如图,在三棱柱 ABC− A1B1C1 中, CC1 平面 ABC,D,E,F,G 分别为 AA1 , AC, A1C1 , BB1 的中点,AB=BC= 5 ,AC= AA1 =2.
3
3
2.(2018 天津文)如图,已知正方体 ABCD–A1B1C1D1 的棱长为 1,则四棱柱 A1–BB1D1D 的体积为 __________.
2.【答案】 1 3
【解析】如图所示,连结 A1C1 ,交 B1D1 于点 O ,很明显 A1C1 平面 BDD1B1 ,则 A1O 是四棱锥的高,
1 SA 2 2
8,
解得 SA 4 ,所以 SO 1 SA 2 , AO SA2 SO2 2 3 ,所以该圆锥的体积为 2
V 1 OA2 SO 8 . 3
第 6页 (共 17页)
5.(2018 全国新课标Ⅱ理)已知圆锥的顶点为 S ,母线 SA , SB 所成角的余弦值为 7 , SA 与圆锥底 8
第 5页 (共 17页)

A1O
1 2
A1C1
1 2
12 12
2 2
, S四边形BDD1B1
BD DD1
2 1
2,
结合四棱锥体积公式可得其体积为V 1 Sh 1 2 2 1 .
33
23
3. (2018 天津理)已知正方体 ABCD A1B1C1D1 的棱长为 1,除面 ABCD 外,该正方体其余各面
如图,若阳马以该正六棱柱的顶点为顶点, 以 AA₁为底面矩形的一边,则这样的阳马 的个数是( )
(A)4 (B)8 (C)12 (D)16
第 1页 (共 17页)
4.(2018 浙江)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
12.答案:A 解答:根据题意,A 选项符号题意;
13.(2018 全国新课标Ⅲ文、理)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 9 3 ,则三棱锥 D ABC 体积的最大值为( )
A.12 3 B.18 3
C. 24 3
D. 54 3
13.答案:B
2018 年全国各地高考数学试题及解答分类大全 (立体几何 )
一、选择题
1.(2018 北京文、理)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.1 B.2 C.3 D.4
1.【答案】C 【解析】由三视图可得四棱锥 P ABCD , 在四棱锥 P ABCD 中, PD 2 , AD 2 , CD 2 , AB 1 , 由勾股定理可知, PA 2 2 , PC 2 2 , PB 3 , BC 5 , 则在四棱锥中,直角三角形有,
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