一、選擇題

1(漢沽一中2008~2009屆月考理 3).如右圖所示,一個空間幾何體的主視圖和左視圖都是邊長為的正方形,俯視圖是一個直徑為的圓,那么這個幾何體的全面積為(A)

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學(xué)科網(wǎng)(Zxxk.Com)A.             B.

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C.                        D.

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2(漢沽一中2008~2009屆月考文5). 一條直線若同時平行于兩個相交平面,則這條直線與這兩個平面交線的位置關(guān)系是(  C  ) w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

A.異面           B. 相交             C. 平行             D. 不確定

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3(和平區(qū)2008年高考數(shù)學(xué)(理)三模6). 如果直線與平面滿足:,那么必有(B   )

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A.        B.

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C.        D.

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4(漢沽一中2008~2008學(xué)年月考理6).三棱錐D―ABC的三個側(cè)面分別與底面全等,且AB=AC=,BC=2,則二面角A―BC―D的大小為D

   A.  300        B. 450         C.600             D.900

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二、填空題

1(漢沽一中2008~2009屆月考理11).在直角三角形中,兩直角邊分別為,設(shè)為斜邊上的高,則,由此類比:三棱錐的三個側(cè)棱兩兩垂直,且長分別為,設(shè)棱錐底面上的高為,則                  .     

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2(漢沽一中2008~2008學(xué)年月考理11).一個正四棱錐的底面邊長為2,側(cè)棱長為,五個頂點都在同一個球面上,則此球的表面積為          .    9π  

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3(和平區(qū)2008年高考數(shù)學(xué)(理)三模12). 在120°的二面角內(nèi)放一個半徑為6的球,與兩個半平面各有且僅有一個公共點,則這兩點間的球面距離是        。2

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三、解答是

1(2009年濱海新區(qū)五所重點學(xué)校聯(lián)考文19).( 本小題滿分12分) 如圖,在棱長為的正方體中,

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、分別為的中點。

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(Ⅰ)求證://平面

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(Ⅱ)求證:

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(Ⅲ)求三棱錐的體積

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19.(本小題滿分12分)

解:

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(Ⅰ)連結(jié)BD1,在△DD1B中,E、F分別為D1D,

DB的中點,則EF//D1B。    ………………2分                                         

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………………4分

    (Ⅱ)∵B1C⊥AB,B1C⊥BC1,………………5分

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AB平面ABC1D1,BC1平面ABC1D1

AB∩BC1=B,

∴B1C⊥平面ABC1D1。 ………………7分

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又∵BD1平面ABC1D1,

∴B1C⊥BD1,         ………………8分

而EF//BD1,∴EF⊥B1C。………………9分

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(Ⅲ)三棱錐的體積………………12分

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2(漢沽一中2008~2009屆月考文18).(本小題滿分14分)如圖,已知棱柱的底面是菱形,且,,為棱的中點,為線段的中點,

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(1)求證:;

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(2)求證:

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(3)求面與面所成二面角的大。

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(1)證明:連結(jié)、交于點,再連結(jié)………………………………………………1分

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, 又,

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四邊形是平行四邊形,…………… 3分

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   ……………………………… 4分

 

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(2)證明:底面是菱形,   ………… 5分

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   又

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 ,      ………………………………………………6分

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           ………………………………8分

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(3)延長交于點                ………………………………9分

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的中點且是菱形

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      ………………………………10分

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由三垂線定理可知    

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為所求角        ……………………………………………12分

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在菱形中,       

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           …………………………………………………14分

3(漢沽一中2008~2009屆月考理17).(本小題滿分14分)

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學(xué)科網(wǎng)(Zxxk.Com)如圖所示的幾何體中,平面,,

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,的中點.

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(Ⅰ)求證:;

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(Ⅱ)求二面角的余弦值.

 

 

 

 

 

 

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學(xué)科網(wǎng)(Zxxk.Com)解法一: 分別以直線軸、軸、軸,建立如圖所示的空間直角坐標系,設(shè),則

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,

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所以.        ………………………… 4分

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(Ⅰ)證: …… 5分

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     …… 6分

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,即.……………………… 7分

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(Ⅱ)解:設(shè)平面的法向量為,

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,

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得平面的一非零法向量為  ………………………… 10分

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又平面BDA的法向量為      …………………………………… 11分

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∴二面角的余弦值為.         …………………………… 14分

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學(xué)科網(wǎng)(Zxxk.Com)解法二:

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(Ⅰ)證明:取的中點,連接,則,

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四點共面, ………………………… 2分

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平面,  

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.            ………………………… 3分

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             ………………………… 4分

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,

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平面     ………………………… 6分

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;             ……………………… 7分

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(Ⅱ)取的中點,連,則

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平面

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,連,則

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是二面角的平面角.          ……………………… 9分

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設(shè), 的交點為,記,,則有

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學(xué)科網(wǎng)(Zxxk.Com)

 

 

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.

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.

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,                            …………………… 12分

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中,

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即二面角的余弦值為.                  …………………… 14分

4(漢沽一中2008~2008學(xué)年月考理17).(本小題滿分14分)

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如圖,三棱錐P―ABC中, PC平面ABC,PC=AC=2,AB=BC,D是PB上一點,且CD平面PAB.

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   (I) 求證:AB平面PCB;

   (II) 求異面直線AP與BC所成角的大;

(III)求二面角C-PA-B的大小.

 

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解法一:(I) ∵PC平面ABC,平面ABC,

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∴PCAB.…………………………2分

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∵CD平面PAB,平面PAB,

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∴CDAB.…………………………4分

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,

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∴AB平面PCB.  …………………………5分

(II) 過點A作AF//BC,且AF=BC,連結(jié)PF,CF.

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為異面直線PA與BC所成的角.………6分

由(Ⅰ)可得AB⊥BC,

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∴CFAF.

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由三垂線定理,得PFAF.

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則AF=CF=,PF=,

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中,  tan∠PAF==,

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∴異面直線PA與BC所成的角為.…………………………………9分

(III)取AP的中點E,連結(jié)CE、DE.

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∵PC=AC=2,∴CE PA,CE=

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∵CD平面PAB,

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由三垂線定理的逆定理,得  DE PA.

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為二面角C-PA-B的平面角.…………………………………11分

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由(I) AB平面PCB,又∵AB=BC,可求得BC=

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  在中,PB=,

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    在中, sin∠CED=

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∴二面角C-PA-B的大小為arcsin.……14分

解法二:(I)同解法一.

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(II) 由(I) AB平面PCB,∵PC=AC=2,

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又∵AB=BC,可求得BC=

以B為原點,如圖建立坐標系.

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則A(0,,0),B(0,0,0),

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C(,0,0),P(,0,2).

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,

…………………7分

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    則+0+0=2.

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    ==

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   ∴異面直線AP與BC所成的角為.………………………10分

(III)設(shè)平面PAB的法向量為m= (x,y,z).

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,

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   即

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解得   令= -1,  得 m= (,0,-1).

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 設(shè)平面PAC的法向量為n=().

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,

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 則   即

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解得   令=1,  得 n= (1,1,0).……………………………12分

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    =

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    ∴二面角C-PA-B的大小為arccos.………………………………14分

5(和平區(qū)2008年高考數(shù)學(xué)(理)三模19). (本小題滿分12分)

如圖,直二面角D―AB―E中,四邊形ABCD是邊長為2的正方形,AE=EB,F(xiàn)為CE上的點,且BF⊥平面ACE。

(1)求證:AE⊥平面BCE;

(2)求二面角B―AC―E的大。

(3)求點D到平面ACE的距離。

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解:(1)如圖,∵ BF⊥平面ACE   ∴ BF⊥AE(1分)

又∵ 二面角D―AB―E為直二面角,且CB⊥AB

∴ CB⊥平面ABE   ∴ CB⊥AE  

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    ∴ AE⊥平面BCE(3分)

(2)連BD交AC于G,連FG

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∵ 正方形ABCD邊長為2    ∴ BG⊥AC,

∵ BF⊥平面ACE    由三垂線定理逆定理得FG⊥AC

∴ ∠BGF是二面角B―AC―E的平面角(5分)

由(1)AE⊥平面BCE   ∴ AE⊥EB

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又∵ AE=EB    ∴ 在等腰直角三角形AEB中,

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又∵ Rt△BCE中,

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(7分)

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∴ 在Rt△BFG中,

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∴ 二面角B―AC―E等于(8分)

(3)過E作EO⊥AB于O,OE=1

∵ 二面角D―AB―E為直二面角

∴ EO⊥平面ABCD(9分)

設(shè)D到平面ACE的距離為h

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     ∴

∵ AE⊥平面BCE    ∴ AE⊥EC

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∴ 點D到平面ACE的距離為(12分)

 

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