1、阶段回扣练7立体几何(时间:120分钟满分:150分)一、选择题1(2022福建省质量检查)某几何体的俯视图是正方形,则该几何体不行能是()A三棱柱 B四棱柱 C圆柱 D圆锥解析依题意,当一个几何体的俯视图是正方形时,该几何体不行能是圆锥,故选D.答案D2(2021杭州质量检测)设直线l平面,直线m平面()A若m,则lm B若,则lmC若lm,则 D若,则lm解析A中直线l与m相互垂直,不正确;B中依据两个平面平行的性质知是正确的;C中的与也可能相交;D中l与m也可能异面,也可能相交,故选B.答案B3.如图是一个无盖的正方体盒子开放后的平面图,A,B,C是开放图上的三点,则在正方体盒子中,AB
2、C的值为()A30 B45 C60 D90解析还原为正方体,如图所示,连接AB,BC,AC,可得ABC是正三角形,则ABC60.答案C4(2022甘肃诊断)已知三棱锥的正视图与俯视图如图所示,俯视图是边长为2的正三角形,则该三棱锥的侧视图可能为()解析由正视图和俯视图还原几何体如图所示,由正视图和俯视图对应线段可得ABBDAD2,当BC平面ABD时,BC2,ABD的边AB上的高为,只有B选项符合,当BC不垂直平面ABD时,没有符合条件的选项,故选B.答案B5(2022广州综合测试)一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A2 B4 C6 D12解析依题意,题中的几何体是半个圆柱,因此
3、其体积等于2236.答案C6(2021济南模拟)已知直线m,n不重合,平面,不重合,下列命题正确的是()A若m,n,m,n,则B若m,n,则mnC若,m,n,则mnD若m,n,则mn解析由面面平行的判定定理可知A中需增加条件m,n相交才正确,所以A错误;若m,n,则m,n平行或异面,B错误;若,m,n,则m,n平行、相交、异面都有可能,C错误;由直线与平面垂直的定义可知D正确,故选D.答案D7某几何体的三视图如图所示,其中俯视图是个半圆,则该几何体的表面积为()A. BC. D.解析由三视图可知该几何体为一个半圆锥,底面半径为1,高为,表面积S21212.答案C8(2021东北三省四市联考)若
4、一个圆柱的正视图与其侧面开放图相像,则这个圆柱的侧面积与全面积之比为()A. B. C. D.解析设圆柱的底面半径为r,高为h,则,则h2r,则S侧2rh4r2,S全4r22r2,故圆柱的侧面积与全面积之比为,故选B.答案B二、填空题9.如图所示,在边长为5的正方形ABCD中,以A为圆心画一个扇形,以O为圆心画一个圆,M,N,K为切点,以扇形为圆锥的侧面,以圆O为圆锥底面,围成一个圆锥,则圆锥的全面积S_.解析设圆锥的母线长为l,底面半径为r,由已知条件得,解得r,l4,Srlr210.答案1010四棱锥PABCD的顶点P在底面ABCD上的投影恰好是点A,其正视图与侧视图都是腰长为a的等腰直角
5、三角形则在四棱锥PABCD的任意两个顶点的连线中,相互垂直的异面直线共有_对 解析四棱锥PABCD的直观图如图所示,结合图形可知,满足题中要求的有PABC,PACD,ABPD,BDPA,BDPC,ADPB,共6对答案611在三棱锥PABC中,PA底面ABC,PA3,底面ABC是边长为2的正三角形,则三棱锥PABC的体积等于_解析PA底面ABC,PA为三棱锥PABC的高,且PA3.底面ABC为正三角形且边长为2,底面面积为22sin 60,VPABC3.答案12一个几何体的三视图如图所示,那么此几何体的侧面积(单位:cm2)为_解析据三视图知,该几何体是一个正四棱锥(底面边长为8),直观图如图,
6、PE为侧面PAB的边AB上的高,且PE5.此几何体的侧面积是S4SPAB48580 cm2.答案8013已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为_解析由三视图知该几何体是由三个圆柱组成的,该几何体的体积为2122412.答案1214一个盛满水的三棱锥容器SABC,不久发觉三条侧棱上各有一个小洞D,E,F,且SDDASEEBCFFS21,若仍用这个容器盛水,则最多可盛原来水的_倍解析设点F到平面SDE的距离为h1,点C到平面SAB的距离为h2,当平面EFD处于水平位置时,容器盛水最多.故最多可盛原来水的1.答案15(2022浙江卷改编)已知矩形ABCD,AB1,BC.将ABD沿矩形的对角
7、线BD所在的直线进行翻折,在翻折过程中_存在某个位置,使得直线AC与直线BD垂直;存在某个位置,使得直线AB与直线CD垂直;存在某个位置,使得直线AD与直线BC垂直;对任意位置,三对直线“AC与BD”,“AB与CD”,“AD与BC”均不垂直解析对于ABCD,由于BCCD,可得CD平面ACB,因此有CDAC.由于AB1,BC,CD1,所以AC1,所以存在某个位置,使得ABCD.答案三、解答题16.(2021青岛质量检测)如图几何体中,四边形ABCD为矩形,AB3BC6,BFCFAEDE2,EF4,EFAB,G为FC的中点,M为线段CD上的一点,且CM2.(1)证明:AF平面BDG;(2)证明:平
8、面BGM平面BFC.证明(1)连接AC交BD于O点,则O为AC的中点,连接OG.点G为FC的中点,OG为AFC的中位线,OGAF.AF平面BDG,OG平面BDG,AF平面BDG.(2)连接FM.BFCFBC2,G为CF的中点,BGCF.CM2,DM4.EFAB,四边形ABCD为矩形,EFDM,又EFDM4,四边形EFMD为平行四边形FMED2,FCM为正三角形,MGCF.MGBGG,CF平面BGM.CF平面BFC,平面BGM平面BFC.17如图,已知ABCD是边长为1的正方形,AF平面ABCD,CEAF,CEAF(1)(1)证明:BDEF;(2)若AF1,且直线BE与平面ACE所成角的正弦值为
9、,求的值(1)证明连接BD,AC,交点为O.ABCD是正方形,BDAC.AF平面ABCD,AFBD.又AFACA,BD平面ACEF.又EF平面ACEF,BDEF.(2)解连接OE,AE,由(1)知,BD平面ACEF,BEO即为直线BE与平面ACE所成的角AF平面ABCD,CEAF,CE平面ABCD,CEBC,BC1,AF1,则CE,BE,BO,RtBEO中,sinBEO,由1,解得.18.(2022重庆卷)如图,在四棱锥PABCD中,底面是以O为中心的菱形,PO底面ABCD,AB2,BAD,M为BC上一点,且BM.(1)证明:BC平面POM;(2)若MPAP,求四棱锥PABMO的体积(1)证明
10、如图,连接OB,由于ABCD为菱形,O为菱形的中心,所以AOOB.由于BAD,所以OBABsinOAB2sin1,又由于BM,且OBM,所以在OBM中,OM2OB2BM22OBBMcosOBM12221cos.所以OB2OM2BM2,故OMBM.又PO底面ABCD,所以POBC.从而BC与平面POM内两条相交直线OM,PO都垂直,所以BC平面POM.(2)解由(1)可得,OAABcosOAB2cos.设POa,由PO底面ABCD知,POA为直角三角形,故PA2PO2OA2a23.又POM也是直角三角形,故PM2PO2OM2a2.连接AM,在ABM中,AM2AB2BM22ABBMcosABM22
11、222cos.由于MPAP,故APM为直角三角形,则PA2PM2AM2,即a23a2,得a或a(舍去),即PO.此时S四边形ABMOSAOBSOMBAOOBBMOM1.所以VPABMOS四边形ABMOPO.19如图,在矩形ABCD中,AB2BC,P、Q分别是线段AB、CD的中点,EP平面ABCD.(1)求证:DP平面EPC;(2)问在EP上是否存在点F,使平面AFD平面BFC?若存在,求出的值;若不存在,说明理由(1)证明EP平面ABCD,EPDP.又ABCD为矩形,AB2BC,P、Q分别为AB、CD的中点,连接PQ,则PQDC且PQDC.DPPC.又EPPCP,DP平面EPC.(2)解假设存
12、在F使平面AFD平面BFC,ADBC,BC平面BFC,AD平面BFC,AD平面BFC.AD平行于平面AFD与平面BFC的交线l.EP平面ABCD,EPAD,而ADAB,ABEPP,AD平面EAB,l平面FAB.AFB为平面AFD与平面BFC所成二面角的平面角P是AB的中点,且FPAB,当AFB90时,FPAP.当FPAP,即1时,平面AFD平面BFC.20(2021浙江卷)如图,在四棱锥PABCD中,PA平面ABCD,ABBC2,ADCD,PA,ABC120,G为线段PC上的点(1)证明:BD平面APC;(2)若G为PC的中点,求DG与平面APC所成的角的正切值;(3)若G满足PC平面BGD,
13、求的值(1)证明设点O为AC,BD的交点由ABBC,ADCD,得BD是线段AC的中垂线O为AC的中点,BDAC.又PA平面ABCD,BD平面ABCD,PABD.PAACA.BD平面APC.(2)解连接OG.由(1)可知OD平面APC,则DG在平面APC内的射影为OG,所以OGD是DG与平面APC所成的角在ABC中,AC2 .OCAC.在直角OCD中,OD2.又OGPA,在直角OGD中,tan OGD.DG与平面APC所成的角的正切值为.(3)解PC平面BGD,OG平面BGD,PCOG.在RtPAC中,PC.GC.从而PG,所以.特殊提示:老师配赠习题、课件、视频、图片、文档等各种电子资源见创新设计高考总复习光盘中内容.