立体几何练习试题
1 / 13 绝密★启用前 201*年**中学同步教学测试试卷 **测试试卷
注意事项: 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I 卷(选择题) 请修改第I 卷的文字说明 一、单项选择 1. 一个锥体的主视图和左视图如图所示,下面选项中,不可能是该锥体的俯视图的是( )
2. 如图,直三棱柱ABC -A 1B 1C 1的侧棱长为2,底面是边长为2的正三角形,正视图是边长为2的正方
形,则其左视图的面积为( )
A .4
B .2
C .2 D.
3. 下列四个命题中,正确的个数是( )
①AB 是平面α外的线段,若A 、B 到平面α的距离相等,则AB ∥α; ②若一个角的两边分别平行于另一个角的两边,则这两个角相等; ③若直线a ∥直线b ,则a 平行于过b 的所有平面;
④若直线a ∥平面α,直线b ∥平面α,则a ∥b .
A .0个
B .1个
C .2个
D .3个
4. 已知n m ,是两条不同直线,α、β是两个不同平面,下列命题中的假命题是( )
A . 若βαβα//,,则⊥⊥m m
B .若αα⊥⊥n m n m 则,,//
C .若//,,//m n m n ααβ=则
D .若βαβα⊥?⊥则,,m m
5. 若一条直线l 上有两个点到平面α的距离相等,则l 与α的关系是( )
A .平行
B .相交
C .垂直
D .不确定
6. 设m 、n 表示不同直线,α、β表示不同平面,则下列结论中正确的是(
).
A .若m ∥
α,m ∥n ,则n ∥α
B .若m
?α,n ?β,m ∥β
,n ∥α,则α
∥β
C .若α∥β,m ∥α
,m ∥n ,则n ∥β D .若α∥β,m ∥α,n ∥m ,n ?β,则n ∥
β
7. 若几何体的三视图如右图所示,则该几何体的表面积为( )
A.(5
π+ B.(20π+
C.(10π
D.(5π+
8. 一个长方体截去两个三棱锥,得到的几何体如图1所示,
则该几何体的三视图为( )
9. 已知m ,n 是两条不同的直线,α,
β,γ为三个不同的平面,则下列命题正确的是(
)
B A
C
D 主视图左视图
A.若m∥n,m?α,则n∥α; B.若m∥n,m?α,n?β,则α∥β;C.若α⊥γ,α⊥β,则β∥γ; D.若m∥n,m⊥α,n⊥β,则α∥β.
10. 将长方体截去一个四棱锥,得到的几何体如图所示,则该几何体的左视图为(
)
11. 设a,b是异面直线,下列命题正确的是()
A.过不在a,b上的一点P一定可以作一条直线和a,b都相交
B.过不在a,b上的一点P一定可以作一个平面和a,b垂直
C.过a一定可以作一个平面与b垂直D.过a一定可以作一个平面与b平行
12. 如图,直三棱柱的正视图面积为2a2,则侧视图的面积为(
)
A.2a2B.a2
C.3a2
D.
3 4a
2
13. 如果一个几何体的三视图如图所示,则此几何体的体积是()
A.12πB.9π
C.6πD
.3π
14. 一个几何体的三视图如图所示,其中正视图是一个正三角形,则该几何体的外接球的表面积为()
A.
π
3
3
B.
π
3
16
C.
π
3
26
D.
π
27
3
32
15. 一个几何体的三视图是三个边长为1的正方形和对角线,如图所示,则此几何体的体积为()
A、
1
6B、
1
3C、
5
6
D、1
第II卷(非选择题)
请修改第II卷的文字说明
二、填空题
16. 一空间几何体三视图如图所示,则该几何体的体积为_______ ______.
17. 若正三棱锥的正视图与俯视图如右图所示,则它的侧视图的面积为
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18. 在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M 为BB 1的中点,AC ,BD 交于点O ,则D 1O 与平面AMC 成的角为________.
19. 给出以下四个命题:(1)两条平行直线在同一平面内的射影一定是平行直线;(2)两条相交直线在
同一平面内的射影一定是相交直线;(3)两条异面直线在同一平面内的射影—定是两条相交直线;(4)
一个锐角在平面内的射影一定是锐角.其中假命题的共有_________个.
20. 如图,PA ⊥圆O 所在的平面,AB 是圆O 的直径,C 是圆O 上的一点,E 、F 分别是点A 在PB 、PC 上
的正投影,给出下列结论:
①AF ⊥PB ;②EF ⊥PB ;③AF ⊥BC ;④AE ⊥平面PBC .
其中正确结论的序号是________.
21. 已知△ABC 的斜二测直观图是边长为2的等边△A 1B 1C 1,那么原△ABC 的面积为________.
22. 已知正方形ABCD ,⊥PA 平面ABCD ,1=AB ,t PA =)0(>t ,当t 变化时,直线PD 与平面PBC 所
成角的正弦值的取值范围是__________.
23. 在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E ,F 分别是AB 1,BC 1的中点,则以下结论:①EF 与CC 1垂直;②EF 与
BD 垂直;③EF 与A 1C 1异面;④EF 与AD 1异面,其中不成立的序号是________.
24. 一空间几何体三视图如图所示,则该几何体的体积为
______________. 25. 如图,直角坐标系x oy '所在的平面为β,直角坐标系xoy 所在的平面为α,且二面角βα轴-y -的大小等于?30.已知β内的曲线C '
的方程是/223(4360x y -+-=,则曲线C '在α内的射影的曲线方程是
__________.
三、解答题
26. 已知四面体ABCD 中,M 、N 分别是三角形ABC 和三角形ACD 的重心,
求证:(1)MN ∥面ABD ;(2)BD ∥面CMN . 与等腰直角三角形ABE 所在的平面互相垂直.AB ∥CD ,BC AB ⊥,
(3)线段EA 上是否存在点F ,使EC // 平面FBD ?若存在,求出
28. 已知在多面体ABCDE 中,AB ⊥平面ACD ,DE ∥AB ,AC = AD = CD = DE = 2,F 为CD 的中点。
(1)求证:AF⊥平面CDE;
(2)求平面ABC和平面CDE所成的小于90?的二面角的大小;
(3)求点A到平面BCD的距离的取值范围.
29. 如图,五面体ABCDEF中,点O是矩形ABCD的对角线的交点,面ABF是等边三角形,棱EF//BC,且
EF=1
2 BC.
(I)证明:EO//面ABF;
(Ⅱ)若EF=EO,证明:平面EFO⊥平面ABE.
30. 如图,四棱锥P—ABCD中,底面ABCD是矩形,PA⊥底面ABCD,PA=AB=1,
F是PB的中
点,点E在边BC上移动.
(1)求三棱锥E-PAD的体积;
(2)点E为BC的中点时,试判断EF与平面PAC的位置关系,并说明理由;
(3)证明:无论点E在BC边的何处,都有PE⊥AF.31. 如图,已知某几何体的三视图如下(单位:cm).
(1)画出这个几何体的直观图(不要求写画法);
(2)求这个几何体的表面积及体积.
32. 如图1,45
ACB
∠=,3
BC=,过动点A作AD BC
⊥,垂足D在线段BC上且异于点B,连接AB,沿AD将△ABD折起,使90
BDC
∠=(如图2所示). 当BD的长为多少时,三棱锥A BCD
-的体积最大;
33. 如图,△ABC为正三角形,EC⊥平面ABC,BD∥CE,CE=CA=2 BD,M是EA的中点,求证:
(1)DE=DA;(2)平面BDM⊥平面ECA;(3)平面DEA⊥平面ECA。
34. 已知三棱锥BCD
A-,平面⊥
ABD平面BCD,AB=AD=1,AB⊥AD,DB=DC,DB⊥DC
(1)求证:AB⊥平面ADC;
(2)求三棱锥BCD
A-的体积.
35. 如图,多面体ABC—A1B1C1中,三角形ABC是边长为4的正三角形,AA1//BB1//CC1,AA1⊥平面ABC,
D
A
B C
A
C
D
B
图2
图1
M
E
. ·
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立体几何练习试题
AA1=BB1=2CC1=4。(1)若O是AB的中点,求证:OC1⊥A1B;(2)在线段AB1上是否存在一点D,使得CD//
平面A1B1C1,若存在确定D的位置;若不存在,说明理由。
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参考答案
一、单项选择
1.【答案】C
【解析】
2.【答案】B
【解析】
3.【答案】A
【解析】
4.【答案】C
【解析】
5.【答案】D
【解析】
6.【答案】D
【解析】A 选项不正确,n 还有可能在平面α内,B 选项不正确,平面α还有可能与平面β相交,C 选项不正确,n 也有可能在平面β内,选项D 正确.
7.【答案】A
【解析】
8.【答案】C
【解析】从该几何体可以看出,正视图是一个矩形内有一斜向上的对角线;俯视图是一个矩形内有一斜向下的对角线,没有斜向上的对角线,故排除B,D 项;侧视图是一个矩形内有一斜向下的对角线,且都是实线(因为没有看不到的轮廓线),故排除A 项,选C.
9.【答案】D
【解析】
10.【答案】 D
【解析】 左视图为正方形含有一条对角线,即D 项中的对角线.
11.【答案】D
【解析】
12.【答案】 C
【解析】由正视图的面积为2a 2,则直三棱柱的侧棱长为2a ,侧视图为矩形,一边长为
2a ,另一边长为32a ,所以侧视图的面积为3a 2.
13.【答案】A
【解析】
14.【答案】B
【解析】
15.【答案】C
【解析】
二、填空题
16.【答案】2
【解析】
17.【答案】34
【解析】
18.【答案】90°
答案第2页,总7页
【解析】如图,容易证明AC ⊥平面BDD 1B 1,所以平面AMC ⊥平面BDD 1B 1,从而D 1O 和平面AMC 所成角即为∠D 1OM ,设AA 1=2,则在△D 1OM 中,D 1O
,D 1M =3,MO
所以∠D 1OM =90°
.
19.【答案】4
【解析】
20.【答案】①②③
【解析】由题意知PA ⊥平面ABC ,∴PA ⊥BC .
又AC ⊥BC ,PA ∩AC =A ,∴BC ⊥平面PAC .
∴BC ⊥AF .∵AF ⊥PC ,BC ∩PC =C ,
∴AF ⊥平面PBC ,∴AF ⊥PB ,AF ⊥BC .
又AE ⊥PB ,AE ∩AF =A ,∴PB ⊥平面AEF .
∴PB ⊥EF .故①②③正确.
21.【答案】 2 6
【解析】如图,过C 1作C 1D 1∥y 1轴,在△A 1D 1C 1中,设C 1D 1=a ,由正弦定理得:a sin 2π3
=2sin π4?a =6?S △ABC =12×2×26=2
6.
22.【答案】10,2?? ???
【解析】
23.【答案】③
【解析】连结A 1B ,在△A 1BC 1中,EF ∥A 1C 1,所以①,②,④正确,③错.
24.【答案】2
【解析】
25.【答案】()2
239x y -+=
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【解析】
三、解答题
26.【答案】(1)如图所示,连结CM 、CN 并延长分别交AB 、AD 于G 、H ,连结GH 、MN . ∵M 、N 分别为△ABC 、△ACD 的重心,
∴=.∴MN ∥GH .又GH ?面ABD ,MN ?面ABD ,∴MN ∥面ABD .
(2)连结AM 、AN 并延长分别交BC 、CD 于E 、F ,连结EF .同理MN ∥EF ,又E 、F 分别为BC 、CD 的中点,
∴BD ∥EF .∴BD ∥MN .又MN ?面CMN ,BD ?面CMN ,∴BD ∥面CMN .
【解析】 27.【答案】(1)证明:取AB 中点O ,连结
EO ,DO .
因为EA EB
=,所以AB EO ⊥.
因为四边形ABCD 为直角梯形,BC CD AB 22==
,BC AB ⊥,
所以四边形OBCD 为正方形,所以OD AB ⊥.
所以⊥AB 平面EOD . 所以 ED AB ⊥.
(2)解法1:因为平面⊥ABE 平面ABCD ,且BC AB ⊥ 所以BC ⊥平面ABE 则CEB ∠即为直线EC 与平面ABE 所成的角
设BC=a ,则AB=2a 则直角三角形CBE 即直线EC 与平面ABE 所成角的正弦值为
解法2:因为平面⊥ABE 平面ABCD ,且 AB EO ⊥,
所以⊥EO 平面ABCD ,所以OD EO ⊥.
由OE OD OB ,,两两垂直,建立如图所示的空间直角坐标系xyz O -.
因为三角形EAB 为等腰直角三角形,所以OE OD OB OA ===,设1=OB , 则(0,0,0),(1,0,0),(1,0,0),(1,1,0),(0,1,0),(0,0,1)O A B C D E -.
所以 )1,1,1(-=EC ,平面ABE 的一个法向量为(0,1,0)OD =.
设直线EC 与平面ABE 所成的角为θ,
答案第4页,总7页
所以||3,|3||||
EC OD EC OD EC OD ???== 即直线EC 与平面ABE 所成角的正弦值为
33 (3
证明如下:由
33 设平面FBD 的法向量为0,0.BD FB ?=?= 所以取1=a ,得)
2,1,1(=v . 因为
?EC v 0)2,1,1()1,1,1(=?-=,且?EC 平面FBD ,所以 EC
// 平面FBD . 即点F 满足
时,有EC // 平面FBD . 【解析】
28.【答案】(1)略;(2)60?;(3)(
【解析】
29.【答案】
【解析】
30.【答案】
【解析】(1)∵PA ⊥底面ABCD ,∴PA⊥AD,
∴三棱锥E -PAD 分
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(2)当点E 为BC 的中点时,
EF 与平面PAC 平行.∵在△PBC 中,
E 、
F 分别为BC 、PB 的中点,
∴EF//PC 又EF ?平面PAC ,
而PC ?平面PAC ∴EF//平面PAC.…9分
(3)证明:∵PA⊥平面ABCD ,BE ?平面ABCD ,
∴EB⊥PA.又EB⊥AB,AB∩AP=A,AB ,AP ?平面PAB ,
∴EB⊥平面PAB ,
又AF ?平面PAB ,∴AF⊥BE.
又PA=AB=1,点F 是PB 的中点,∴AF⊥PB,
又∵PB∩BE=B,PB ,BE ?平面PBE ,∴AF⊥平面PBE. ∵PE ?平面PBE ,∴AF⊥PE.……………………14分
31.【答案】(1)这个几何体的直观图如图所示.
(2)这个几何体可看成是正方体AC 1及直
三棱柱B 1C 1Q-A 1D 1P 的组合体.
由PA 1=PD 1=A 1D 1=AD =2,可得
PA 1⊥PD 1.故所求几何体的表面积
【解析】
32.【答案】解法1:在如图1所示的△ABC 中,设(03)BD x x =<<,则3CD x =-. 由AD BC ⊥,45ACB ∠=知,△ADC 为等腰直角三角形,所以3AD CD x ==-. 由折起前AD BC ⊥知,折起后(如图2),AD DC ⊥,AD BD ⊥,且BD DC D =,
所以AD ⊥平面BCD .又90BDC ∠=,所以11(3)22
BCD S BD CD x x ?=?=-.于是 1111(3)(3)2(3)(3)33212
A BCD BCD V AD S x x x x x x -?=?=-?-=?-- 3
12(3)(3)21233x x x +-+-??≤=????, 当且仅当23x x =-,即1x =时,等号成立,
故当1x =,即1BD =时, 三棱锥A BCD -的体积最大.
答案第6页,总7页
解法2:
同解法1,得321111(3)(3)(69)3326
A BCD BCD V AD S x x x x x x -?=?=-?-=-+. 令321()(69)6f x x x x =-+,由1()(1)(3)02
f x x x '=--=,且03x <<,解得1x =. 当(0,1)x ∈时,()0f x '>;当(1,3)x ∈时,()0f x '<.
所以当1x =时,()f x 取得最大值.
故当1BD =时, 三棱锥A BCD -的体积最大.
【解析】
33.【答案】(1)如图,取EC 中点F ,连结DF 。
∵ EC ⊥平面ABC ,BD ∥CE ,得DB ⊥平面ABC 。
∴ DB ⊥AB ,EC ⊥BC 。
∵ BD ∥CE ,BD =21CE =2
1FC ,则四边形FCBD 是矩形,DF ⊥EC 。 又BA =BC =DF ,
∴ Rt △DEF ≌Rt △ABD ,所以DE =DA 。
(2)取AC 中点N ,连结MN 、NB ,
∵ M 是EA 的中点,
∴ MN
21EC 。 由BD
2
1EC ,且BD ⊥平面ABC ,可得四边形MNBD 是矩形,于是DM ⊥MN 。 ∵ DE =DA ,M 是EA 的中点,
∴ DM ⊥EA .又EA MN =M ,
∴ DM ⊥平面ECA ,而DM ?平面BDM ,则平面ECA ⊥平面BDM 。
(3)∵ DM ⊥平面ECA ,DM ?平面DEA ,
∴ 平面DEA ⊥平面ECA 。
【解析】面面垂直的问题常常转化为线面垂直、线线垂直的问题解决。
34.【答案】(1)略;(2
.
【解析】
35.【答案】(1)取线段11A B 的中点为E ,连接CO E C OE ,,1
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已知等边ABC 是边长为4,11124AA BB CC ===,1AA ⊥ 平面ABC ,111////AA BB CC
∴11AA B B 是正方形,AB CO AB OE ⊥⊥,, 又O OE CO = 1EOCC AB 面⊥∴ 1111,||EOCC OC AB B A 面?, 故 1OC ⊥11A B
(2)设1OE AB D =,则点D 是1AB 的中点, 所以,ED ∥1AA ,112ED AA =
又11112
1,||AA CC AA CC = , 所以四边形1CC ED 是平行四边形, ∴1//CD C E ,∴//CD 平面111
A B C 即存在点D 使得//CD 平面111A B C ,点D 是1AB 的中点.
【解析】
. .. . 2014 高考及模拟立体几何带答案 一.解答题(共17小题) 1.(2014?)如图,四棱锥P﹣ABCD中,AP⊥平面PCD,AD∥BC,AB=BC=AD,E,F分别为线段AD,PC 的中点. (Ⅰ)求证:AP∥平面BEF; (Ⅱ)求证:BE⊥平面PAC. 2.(2014?)在如图所示的多面体中,四边形ABB1A1和ACC1A1都为矩形 (Ⅰ)若AC⊥BC,证明:直线BC⊥平面ACC1A1; (Ⅱ)设D、E分别是线段BC、CC1的中点,在线段AB上是否存在一点M,使直线DE∥平面A1MC?请证明你的结论. 3.(2014?)在四棱锥P﹣ABCD中,侧面PCD⊥底面ABCD,PD⊥CD,E为PC中点,底面ABCD是直角梯形,AB∥CD,∠ADC=90°,AB=AD=PD=1,CD=2. (Ⅰ)求证:BE∥平面PAD; (Ⅱ)求证:BC⊥平面PBD; (Ⅲ)设Q为侧棱PC上一点,,试确定λ的值,使得二面角Q﹣BD﹣P为45°. 4.(2014?)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DEF;
(2)平面BDE⊥平面ABC. 5.(2014?一模)如图,PA垂直于矩形ABCD所在的平面,AD=PA=2,CD=2,E、F分别是AB、PD的中点.(1)求证:AF∥平面PCE; (2)求证:平面PCE⊥平面PCD; (3)求四面体PEFC的体积. 6.(2014?南海区模拟)如图,四棱锥P﹣ABCD的底面是直角梯形,AB∥CD,AB⊥AD,△PAB和△PAD是两个边长为2的正三角形,DC=4,O为BD的中点,E为PA的中点. (Ⅰ)求证:PO⊥平面ABCD; (Ⅱ)求证:OE∥平面PDC; (Ⅲ)求直线CB与平面PDC所成角的正弦值. 7.(2014?天津模拟)如图,在四棱台ABCD﹣A1B1C1D1中,下底ABCD是边长为2的正方形,上底A1B1C1D1是边长为1的正方形,侧棱DD1⊥平面ABCD,DD1=2. (1)求证:B1B∥平面D1AC; (2)求证:平面D1AC⊥平面B1BDD1.
2015-2016学年第一学期立体几何测试 高二理科数学 参考公式: 圆柱的表面积公式:rl r S ππ222 +=,圆锥的表面积公式:rl r S ππ+=2 台体的体积公式h S S S S V )(3 1'' ++= ,球的表面积公式:24r S π= 圆台的表面积公式Rl rl R r S π+π+π+π=2 2,球的体积公式:33 4r V π= 一、选择题(每小题5分,共60分) 1.下列四个几何体中,是棱台的为( ) 2.如图所示为一平面图形的直观图,则此平面图形可能是( ) 3.给出下列命题: ①垂直于同一直线的两条直线互相平行; ②若直线a ,b ,c 满足a ∥b ,b ⊥c ,则a ⊥c ; ③若直线l 1,l 2是异面直线,则与l 1,l 2都相交的两条直线是异面直线. 其中假命题的个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .4
4.空间几何体的三视图如图所示,该几何体的表面积为( ) A .96 B .136 C .152 D .192 5.若棱长为1的正方体的各棱都与一球面相切,则该球的体积为( ) A .3π2 B .2π3 C .2π12 D .π 6 6.对于直线m ,n 和平面α,β,能得出α⊥β的一个条件是( ) A .m ⊥n ,m ∥α,n ∥β B .m ⊥n ,α∩β=m ,n ?α C .m ∥n ,n ⊥β,m ?α D .m ∥n ,m ⊥α,n ⊥β 7.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( ) A .10π+96 B .9π+96 C .8π+96 D .9π+80 8.m,n 是空间两条不同直线,α,β是空间两个不同平面,下面有四种说法: 其中正确说法的个数为 ( ) ①m ⊥α,n ∥β,α∥β?m ⊥n; ②m ⊥n,α∥β,m ⊥α?n ∥β; ③m ⊥n,α∥β,m ∥α?n ⊥β; ④m ⊥α,m ∥n,α∥β?n ⊥β. A.1 B.2 C.3 D.4