《高考數(shù)學(xué) 文科江蘇版1輪復(fù)習(xí)練習(xí):第7章 立體幾何 1 第1講 分層演練直擊高考 Word版含解析》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué) 文科江蘇版1輪復(fù)習(xí)練習(xí):第7章 立體幾何 1 第1講 分層演練直擊高考 Word版含解析(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
1.平面α、β的公共點(diǎn)多于兩個(gè),則
①α⊥β;
②α、β至少有三個(gè)公共點(diǎn);
③α、β至少有一條公共直線;
④α、β至多有一條公共直線.
以上四個(gè)判斷中不成立的個(gè)數(shù)是________.
[解析] 由條件知,平面α與β重合或相交,重合時(shí),公共直線多于一條,故④錯(cuò)誤;相交時(shí)不一定垂直,故①錯(cuò)誤.
[答案] 2
2.若空間中有兩條直線,則“這兩條直線為異面直線”是“這兩條直線沒(méi)有公共點(diǎn)”的________條件.
[解析] 若兩直線為異面直線,則兩直線無(wú)公共點(diǎn),反之不一定成立.
[答案] 充分不必要
3. 如圖,平行六面體ABCDA1B1C1D1中既與
2、AB共面又與CC1共面的棱有________條.
[解析] 依題意,與AB和CC1都相交的棱有BC;與AB相交且與CC1平行有棱AA1,BB1;與AB平行且與CC1相交的棱有CD,C1D1.故符合條件的有5條.
[答案] 5
4.如圖所示,在空間四邊形ABCD中,點(diǎn)E、H分別是邊AB、AD的中點(diǎn),點(diǎn)F、G分別是邊BC、CD上的點(diǎn),且==,則下列說(shuō)法正確的是________.
①EF與GH平行;
②EF與GH異面;
③EF與GH的交點(diǎn)M可能在直線AC上,也可能不在直線AC上;
④EF與GH的交點(diǎn)M一定在直線AC上.
[解析] 連結(jié)EH,F(xiàn)G,依題意,可得EH∥BD,F(xiàn)G∥BD
3、,故EH∥FG,所以E、F、G、H共面.因?yàn)镋H=BD,F(xiàn)G=BD,故EH≠FG,所以EFGH是梯形,EF與GH必相交,設(shè)交點(diǎn)為M.因?yàn)辄c(diǎn)M在EF上,故點(diǎn)M在平面ACB上.同理,點(diǎn)M在平面ACD上,所以點(diǎn)M是平面ACB與平面ACD的交點(diǎn),又AC是這兩個(gè)平面的交線,所以點(diǎn)M一定在直線AC上.
[答案] ④
5.設(shè)a,b,c是空間的三條直線,下面給出三個(gè)命題:
①若a⊥b,b⊥c,則a∥c;
②若a,b是異面直線,b,c是異面直線,則a,c也是異面直線;
③若a和b相交,b和c相交,則a和c也相交.
其中真命題的個(gè)數(shù)是________.
[解析] 因?yàn)閍⊥b,b⊥c,
所以a與c可
4、以相交、平行、異面,故①錯(cuò).
因?yàn)閍,b異面,b,c異面,則a,c可能異面、相交、平行,故②錯(cuò).
由a,b相交,b,c相交,則a,c可以異面、相交、平行,故③錯(cuò).
故真命題的個(gè)數(shù)為0.
[答案] 0
6.如圖所示,正方體的棱長(zhǎng)為1,B′C∩BC′=O,則AO與A′C′所成角的度數(shù)為_(kāi)_______.
[解析] 連結(jié)AC.因?yàn)锳′C′∥AC,
所以AO與A′C′所成的角就是∠OAC(或其補(bǔ)角).
因?yàn)镺C⊥OB,AB⊥平面BB′C′C,
所以O(shè)C⊥AB.又AB∩BO=B,
所以O(shè)C⊥平面ABO.
又OA?平面ABO,所以O(shè)C⊥OA.
在Rt△AOC中,OC=,AC=,
5、sin∠OAC==,
所以∠OAC=30°.即AO與A′C′所成角的度數(shù)為30°.
[答案] 30°
7.已知平面α∥β,P?α且P? β,過(guò)點(diǎn)P的直線m與α,β分別交于A,C,過(guò)點(diǎn)P的直線n與α,β分別交于B,D,且PA=6,AC=9,PD=8,則BD的長(zhǎng)為_(kāi)_______.
[解析] 如圖1,因?yàn)锳C∩BD=P,
圖1
所以經(jīng)過(guò)直線AC與BD可確定平面PCD.
因?yàn)棣痢桅拢痢善矫鍼CD=AB,
β∩平面PCD=CD,
所以AB∥CD.所以=,
即=,所以BD=.
如圖2,同理可證AB∥CD.
圖2
所以=,
即=,
所以
6、BD=24.
綜上所述,BD=或24.
[答案] 或24
8.過(guò)正方體ABCDA1B1C1D1的頂點(diǎn)A作直線l,使l與棱AB,AD,AA1所成的角都相等,這樣的直線l可以作________條.
[解析] 如圖,連結(jié)對(duì)角線AC1,顯然AC1與棱AB,AD,AA1所成的角都相等.聯(lián)想正方體的其他對(duì)角線,如連結(jié)BD1,則BD1與棱BC,BA,BB1所成的角都相等,因?yàn)锽B1∥AA1,BC∥AD,
所以對(duì)角線BD1與棱AB,AD,AA1所成的角都相等,同理,對(duì)角線A1C,DB1也與棱AB,AD,AA1所成的角都相等,故這樣的直線l可以作4條.
[答案] 4
9.對(duì)于四面體AB
7、CD,下列命題中:
①相對(duì)棱AB與CD所在直線異面;
②由頂點(diǎn)A作四面體的高,其垂足是△BCD三條高線的交點(diǎn);
③若分別作△ABC和△ABD的邊AB上的高,則這兩條高所在的直線異面.
其中正確的是________(填序號(hào)).
[解析] 對(duì)于①,由四面體的概念可知,AB與CD所在的直線為異面直線,故①正確;
對(duì)于②,由頂點(diǎn)A作四面體的高,當(dāng)四面體ABCD的對(duì)棱互相垂直時(shí),其垂足是△BCD的三條高線的交點(diǎn),故②錯(cuò)誤;對(duì)于③,當(dāng)DA=DB,CA=CB時(shí),這兩條高線共面,故③錯(cuò)誤.
[答案] ①
10.一個(gè)正方體紙盒展開(kāi)后如圖所示,在原正方體紙盒中有如下結(jié)論:
①AB⊥EF;
②A
8、B與CM所成的角為60°;
③EF與MN是異面直線;
④MN∥CD.
以上四個(gè)命題中,正確命題的序號(hào)是________.
[解析] 將展開(kāi)圖還原為正方體,如圖所示,則AB⊥EF,故①正確;AB∥CM,故②錯(cuò)誤;EF與MN顯然異面,故③正確;MN與CD異面,故④錯(cuò)誤.
[答案] ①③
11.如圖所示,A是△BCD所在平面外的一點(diǎn),E,F(xiàn)分別是BC,AD的中點(diǎn).
(1)求證:直線EF與BD是異面直線;
(2)若AC⊥BD,AC=BD,求EF與BD所成的角.
[解] (1)證明:假設(shè)EF與BD不是異面直線,則EF與BD共面,從而DF與BE共面,即AD與BC共面,所以A,B
9、,C,D在同一平面內(nèi),這與A是△BCD所在平面外的一點(diǎn)相矛盾.故直線EF與BD是異面直線.
(2)取CD的中點(diǎn)G,連結(jié)EG,F(xiàn)G,則AC∥FG,EG∥BD,所以相交直線EF與EG所成的角,即為異面直線EF與BD所成的角.
又因?yàn)锳C⊥BD,則FG⊥EG.
在Rt△EGF中,由EG=FG=AC,求得∠FEG=45°,即異面直線EF與BD所成的角為45°.
12.如圖,在三棱錐PABC中,PA⊥底面ABC,D是PC的中點(diǎn).已知∠BAC=,AB=2,AC=2,PA=2.求:
(1)三棱錐PABC的體積;
(2)異面直
10、線BC與AD所成角的余弦值.
[解] (1)S△ABC=×2×2=2,三棱錐PABC的體積為V=S△ABC·PA=×2×2=.
(2)如圖,取PB的中點(diǎn)E,連結(jié)DE,AE,則ED∥BC,所以∠ADE(或其補(bǔ)角)是異面直線BC與AD所成的角.
在△ADE中,DE=2,AE=,AD=2,
cos∠ADE==.
故異面直線BC與AD所成角的余弦值為.
1.設(shè)P表示一個(gè)點(diǎn),a、b表示兩條直線,α、β表示兩個(gè)平面,給出下列四個(gè)命題,其中正確的命題序號(hào)是________.
①P∈a,P∈α?a?α;
②a∩b=P,b?β?a
11、?β;
③a∥b,a?α,P∈b,P∈α?b?α;
④α∩β=b,P∈α,P∈β?P∈b;
[解析] 當(dāng)a∩α=P時(shí),P∈a,P∈α,但a?α,所以①錯(cuò);a∩β=P時(shí),②錯(cuò);
如圖,因?yàn)閍∥b,P∈b,所以P?a,
所以由直線a與點(diǎn)P確定唯一平面α,
又a∥b,由a與b確定唯一平面β,但β經(jīng)過(guò)直線a與點(diǎn)P,所以β與α重合,所以b?α,故③正確;
兩個(gè)平面的公共點(diǎn)必在其交線上,故④正確.
[答案] ③④
2.(20xx·徐州模擬)在正四棱錐VABCD中,異面直線VA與BD所成角的大小為_(kāi)_______.
[解析] 如圖,設(shè)AC∩BD=O,連結(jié)VO,因?yàn)樗?/p>
12、棱錐VABCD是正四棱錐,所以VO⊥平面ABCD,故BD⊥VO.又四邊形ABCD是正方形,所以BD⊥AC,所以BD⊥平面VAC,所以BD⊥VA,即異面直線VA與BD所成角的大小為.
[答案]
3.如圖,正方體ABCDA1B1C1D1的棱長(zhǎng)為1,P為BC的中點(diǎn),Q為線段CC1上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)A,P,Q的平面截該正方體所得的截面記為S,則下列命題正確的是______.(寫(xiě)出所有正確命題的編號(hào))
①當(dāng)0<CQ<時(shí),S為四邊形;
②當(dāng)CQ=時(shí),S為等腰梯形;
③當(dāng)CQ=時(shí),S與C1D1的交點(diǎn)R滿足C1R=;
④當(dāng)<CQ<1時(shí),S為六邊形;
13、
⑤當(dāng)CQ=1時(shí),S的面積為.
[解析] 過(guò)A作AM∥PQ交DD1或A1D1于M.當(dāng)0<CQ<時(shí),M在DD1上,連結(jié)MQ,則截面為AMQP,故①正確.
當(dāng)CQ=時(shí),M與D1重合,截面為AD1QP,顯然為等腰梯形,②正確.當(dāng)CQ=時(shí),M在A1D1上,且D1M=.
過(guò)M作MR∥AP交C1D1于R,則△MD1R∽△PBA,從而D1R=,即C1R=,故③正確.
當(dāng)<CQ<1時(shí),截面為AMRQP,為五邊形,即④錯(cuò)誤.
當(dāng)CQ=1時(shí),M為A1D1的中點(diǎn),截面AMC1P為菱形,而AC1=,PM=,故面積為××=,⑤正確.
[答案] ①②③⑤
4.設(shè)
14、四面體的六條棱的長(zhǎng)分別為1,1,1,1,和a,且長(zhǎng)為a的棱與長(zhǎng)為的棱異面,則a的取值范圍是________.
[解析] 如圖所示,AB=,CD=a,設(shè)點(diǎn)E為AB的中點(diǎn),則ED⊥AB,EC⊥AB,則ED==,同理EC=.由構(gòu)成三角形的條件知0<a<ED+EC=,所以0<a<.
[答案] (0,)
5. 如圖,平面ABEF⊥平面ABCD,四邊形ABEF與四邊形ABCD都是直角梯形,∠BAD=∠FAB=90°,BC綊AD,BE綊FA,G,H分別為FA,F(xiàn)D的中點(diǎn).
(1)求證:四邊形BCHG是平行四邊形;
(2)C,D,F(xiàn),E四點(diǎn)是否共面?為什么?
[解
15、] (1)證明:由題設(shè)知,F(xiàn)G=GA,F(xiàn)H=HD,
所以GH綊AD.又BC綊AD,
故GH綊BC.
所以四邊形BCHG是平行四邊形.
(2)C,D,F(xiàn),E四點(diǎn)共面.
理由如下:
由BE綊FA,G是FA的中點(diǎn)知,BE綊GF,
所以EF綊BG.
由(1)知BG∥CH,
所以EF∥CH,故EC、FH共面.
又點(diǎn)D在直線FH上,
所以C,D,F(xiàn),E四點(diǎn)共面.
6.如圖,在四棱錐PABCD中,底面ABCD是矩形,PA⊥底面ABCD,E是PC的中點(diǎn).已知AB=2,AD=2,PA=2.求:
(1)三角形PCD的面積;
(2)異面直線BC與AE所成的角的大?。?
[解] (1)因?yàn)镻A⊥底面ABCD,所以PA⊥CD,又AD⊥CD,PA∩AD=A,所以CD⊥平面PAD,
又因?yàn)镻D?平面PAD,所以CD⊥PD.
因?yàn)镻D==2,CD=2,
所以Rt△PCD的面積為×2×2=2.
(2)取PB的中點(diǎn)F,連結(jié)EF、AF,則EF∥BC,從而∠AEF(或其補(bǔ)角)是異面直線BC與AE所成的角.易得AE=2,在△AEF中,由EF=、AF=、AE=2知△AEF是等腰直角三角形,所以∠AEF=.
因此,異面直線BC與AE所成的角的大小是.