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1、回顧5 立體幾何
[必練習題]
1.設m,n是兩條不同的直線,α,β是兩個不同的平面,有下列四個命題:
①若m?β,α⊥β,則m⊥α;
②若α∥β,m?α,則m∥β;
③若n⊥α,n⊥β,m⊥α,則m⊥β;
④若m∥α,m∥β,則α∥β.
其中正確命題的序號是( )
A.①③ B.①②
C.③④ D.②③
解析:選D.對于①,注意到直線m可能與平面α,β的交線平行,此時結論不成立,因此①不正確;對于②,直線m與平面β必沒有公共點,因此m∥β,②正確;對于③,由m⊥α,n⊥α,得m∥n,又n⊥β,因此m⊥β,③正確;對于④,平面α,β可能是相交平面,因此④不
2、正確.綜上所述,其中正確命題的序號是②③,選D.
2.如圖是一個幾何體的三視圖,則該幾何體的體積是( )
A. B.2
C.3 D.4
解析:選A.由幾何體的三視圖知,幾何體是底面為直角梯形,高為的四棱錐,如圖所示,則V=××(1+2)×2×=,故選A.
3.已知一個圓錐底面半徑為1,母線長為3,則該圓錐內(nèi)切球的表面積為( )
A.π B.
C.2π D.3π
解析:選C.依題意,作出圓錐與球的軸截面,如圖所示,設球的半徑為r,易知軸截面三角形邊AB上的高為2,因此=,解得r=,所以圓錐內(nèi)切球的表面積為4π×=2π,故選C.
4.中國古代數(shù)學名著《九章算術》中記載了公
3、元前344年商鞅監(jiān)制的一個標準量器——商鞅銅方升,其三視圖如圖所示(單位:寸),若π取3,其體積為12.6(單位:立方寸),則圖中的x為( )
A.1.2 B.1.6
C.1.8 D.2.4
解析:選B.該幾何體是一個組合體,左邊是一個底面半徑為,高為x的圓柱,右邊是一個長、寬、高分別為5.4-x,3,1的長方體,所以組合體的體積V=V圓柱+V長方體=π·
×x+(5.4-x)×3×1=12.6(其中π=3),解得x=1.6.故選B.
5.已知S,A,B、C是球O表面上的不同點,SA⊥平面ABC,AB⊥BC,AB=1,BC=,若球O的表面積為4π,則SA=( )
A. B.
4、1
C. D.
解析:選B.根據(jù)已知把S-ABC補成如圖所示的長方體.因為球O的表面積為4π,所以球O的半徑R=1,2R==2,解得SA=1,故選B.
6.棱長都為2的直平行六面體ABCD-A1B1C1D1中,∠BAD=60°,則對角線A1C與側面DCC1D1所成角的正弦值為( )
A. B.
C. D.
解析:選C.過點A1作直線A1M⊥D1C1,交C1D1的延長線于點M,連接CM,可得A1M⊥平面DD1C1C,則∠A1CM就是直線A1C與面DD1C1C所成的角.由所有棱長均為2及∠A1D1C1=120°,得A1M=A1D1sin 60°=,又A1C===4,
所以sin
5、∠A1CM==,故選C.
7.已知矩形ABCD,AB=1,BC=,將△ABD沿矩形的對角線BD所在的直線進行翻折,在翻折過程中,( )
A.存在某個位置,使得直線AC與直線BD垂直
B.存在某個位置,使得直線AB與直線CD垂直
C.存在某個位置,使得直線AD與直線BC垂直
D.對任意位置,三對直線“AC與BD”“AB與CD”“AD與BC”均不垂直
解析:選B.若存在某個位置,使得AC⊥BD,作AE⊥BD于E,則BD⊥平面AEC,所以BD⊥EC,在△ABD中,AB2=BE·BD,BE=,而在△BCD中,BC2=BE·BD,BE=,兩者矛盾.故A錯誤.
若存在某個位置,使得AB
6、⊥CD,又因為AB⊥AD,則AB⊥平面ACD,所以AB⊥AC,故AC=1,故B正確,D錯誤.
若存在某個位置.使得AD⊥BC,又因為AD⊥AB,則AD⊥平面ABC,所以AD⊥AC,而斜邊CD小于直角邊AD,矛盾,故C錯誤.
8.如圖,在四棱錐P-ACBD中,底面ACBD為正方形,PD⊥平面ACBD,BC=AC=a,PA=PB=a,PC=a,則點C到平面PAB的距離為________.
解析:根據(jù)條件可以將四棱錐置于一個正方體中進行研究,如圖所示,易知AB=a,設點C到平面PAB的距離為h,因為VP-ABC=VC-PAB,即×S△ABC·PD=S△PAB·h,所以×a2×a=××(a)2×
7、h,解得h=a,所以點C到平面PAB的距離為a.
答案:a
9.正方體ABCD-A1B1C1D1的棱長為1,若動點P在線段BD1上運動,則·的取值范圍是________.
解析:以DA所在的直線為x軸,DC所在的直線為y軸,DD1所在的直線為z軸,建立空間直角坐標系D-xyz.
則D(0,0,0),C(0,1,0),A(1,0,0),B(1,1,0),D1(0,0,1).
所以=(0,1,0),=(-1,-1,1).
因為點P在線段BD1上運動,
所以設=λ=(-λ,-λ,λ),且0≤λ≤1.
所以=+=+=(-λ,1-λ,λ),
所以·=1-λ∈[0,1].
答案:[0,1]
10.如圖,在正三角形ABC中,D,E,F(xiàn)分別為各邊的中點,G,H分別為DE,AF的中點,將△ABC沿DE,EF,DF折成四面體P-DEF,則四面體中異面直線PG與DH所成的角的余弦值為________.
解析:折成的四面體是正四面體,如圖連接HE,取HE的中點K,連接GK,PK,則GK∥DH.故∠PGK即為所求的異面直線所成的角.設這個正四面體的棱長為2,在△PGK中,PG=,GK=,PK==,故cos∠PGK==,即異面直線PG與DH所成的角的余弦值是.
答案:
4