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  • 2021-05-14 发布

天津工业大学附中高考数学一轮复习单元精品训练空间几何体

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天津工业大学附中2019届高考数学一轮复习单元精品训练:空间几何体 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分.考试时间120分钟.‎ 第Ⅰ卷(选择题 共60分)‎ 一、选择题 (本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)‎ ‎1.下列各图是正方体或正四面体,P,Q,R,S分别是所在棱的中点,这四个点中不共面的一个图是( )‎ ‎【答案】D ‎2.如图是某一几何体的三视图,则这个几何体的体积为( )‎ A.4 B.8 C.16 D.20[来源:Zxxk.Com]‎ ‎【答案】A ‎3.若△ABC中,∠C=90°,A(1,2,-3k),B(-2,1,0),C(4,0,-2k),则k的值为( )‎ A. B.- C.2 D.± ‎【答案】D ‎4.在下列四个正方体中,能得出异面直线AB⊥CD的是( )‎ ‎【答案】A ‎5.8、△ABC的边BC在平面 α内, A不在平面 α内, △ABC与α所成的角为θ(锐角), AA'⊥α,则下列结论中成立的是( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎6.已知空间四边形ABCD,M、G分别是BC、CD的中点,连结AM、AG、MG,则+等于( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎7.空间有9个点,其中任四点不共面,在这9个点间连接若干条线段,构成三角形个。若图中不存在四面体,则的最大值是( )‎ A. 7 B. 9 C. 20 D. 不少于27‎ ‎【答案】D ‎8.在空间直角坐标系中点P(1,3,-5)关于对称的点的坐标是( )‎ A.(-1,3,-5) B.(1,-3,5) ‎ C.(1,3,5) D.(-1,-3,5)‎ ‎【答案】C ‎9.下面列举的图形一定是平面图形的是( )‎ A.有一个角是直角的四边形 B.有两个角是直角的四边形 ‎ C.有三个角是直角的四边形 D.有四个角是直角的四边形 ‎【答案】D ‎10.将棱长为a的正四面体和棱长为a的正八面体的一个面重合,得到的新多面体的面数是( )‎ A.7 B.8 C.9 D.10‎ ‎【答案】A ‎11.用一个平面截去正方体一角,则截面是( )‎ A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.正三角形 ‎【答案】A ‎12.一圆锥侧面展开图为半圆,平面与圆锥的轴成角,则平面与该圆锥侧面相交的交线为( )‎ A. 圆 B. 抛物线 C. 双曲线 D. 椭圆 ‎【答案】D 第Ⅱ卷(非选择题 共90分)‎ 二、填空题 (本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上)‎ ‎13.在四面体O——ABC中,,D为BC的中点,E为AD的中点,则= (用表示)‎ ‎【答案】‎ ‎14.已知, , . 若将坐标平面沿x轴折成直二面角, 则折后的余弦值为 ‎ ‎【答案】,‎ ‎15.如图是一个空间几何体的主视图、侧视图、俯视图,如果主视图、侧视图所对应的三角形皆为边长为2的正三角形,俯视图对应的四边形为正方形,那么这个几何体的体积为 .‎ ‎【答案】‎ ‎16.已知四棱锥P-ABCD的三视图如图所示,则四棱锥P-ABCD的体积为____________‎ ‎【答案】‎ 三、解答题 (本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)‎ ‎17.我们将侧棱和底面边统称为棱,则三棱锥有4个面,6条棱,4个顶点,如果面数记作,棱数记作,顶点数记作,那么,,之间有什么关系?再用三棱柱,四棱台检验你得到的关系式,你知道这是个什么公式?‎ ‎【答案】这个是欧拉式.‎ ‎18.如图,在四棱锥P一ABCD中,底面ABCD是矩形,PA ⊥平面 ABCD,PA=AD =AB.点M为线段PD的中点.‎ ‎ (I)证明:平面ABM⊥平面PCD;‎ ‎ (II)求BM与平面PCD所成的角.‎ ‎【答案】 (Ⅰ)∵平面,.‎ 底面是矩形,.‎ 平面.‎ 平面,‎ 又,点M为线段PD的中点,‎ 平面.[来源:1ZXXK]‎ 又平面,‎ ‎∴平面⊥平面.‎ ‎(Ⅱ),平面.‎ ‎∴点B到平面PCD的距离与点A到平面PCD的距离相等.‎ 由(Ⅰ)知,,‎ 平面,即点到平面的距离为.‎ 设,则.‎ 点B到平面PCD的距离为.‎ 在中,求得.‎ 设BM与平面PCD所成的角为,‎ 则.‎ 所以BM与平面PCD所成的角为.‎ ‎19.如图,圆柱轴截面ABCD是正方形,E是底面圆周上不同于A、B的一点,AF⊥DE于F。‎ ‎(1)求证:AF⊥BD ‎(2)若圆柱的体积是三棱锥D-ABE的体积的倍,‎ 求直线DE与平面ABCD所成角的正切值。‎ ‎【答案】(1)∵ ∴ ‎ ‎∵为底面圆的直径 ∴ ‎ ‎ ∵   ∴[来源:学&科&网Z&X&X&K]‎ ‎(2)过E在底面上作于,连结 于是为直线与平面所成的角 ‎ 设圆柱的底面半径为,则其母线为 由 即 ‎ ‎ 得 即为底面圆心 ‎ 又 ‎ ‎20.如图,在空间中的直角三角形ABC与直角梯形EFGD中,平面ABC//平面DEFG,AD⊥平面DEFG,AC∥DG.且AB=AD=DE=DG=2,AC=EF=1.‎ ‎ (Ⅰ)求证:四点B、C、F、G共面;‎ ‎ (Ⅱ)求平面ADGC与平面BCGF所组成的二面角余弦值;‎ ‎ (Ⅲ) 求多面体ABC-DEFG的体积.‎ ‎【答案】由 AD⊥面DEFG和直角梯形EFGD可知,AD、DE、DG两两垂直,建立如图的坐标系,则A(0,0,2),B(2,0,2),C(0,1,2),E(2,0,0),G(0,2,0),F(2,1,0)‎ ‎(1)‎ ‎∴,即四边形BCGF是平行四边形.‎ 故四点B、C、F、G共面. ‎ ‎(2),‎ 设平面BCGF的法向量为,‎ 则,‎ 令,则,‎ 而平面ADGC的法向量 ‎ 故面ADGC与面BCGF所组成的二面角余弦值为. ‎ ‎(3)设DG的中点为M,连接AM、FM,则=‎ 解法二 (1)设DG的中点为M,连接AM、FM,则由已知条件易证四边形DEFM是 平行四边形,所以MF//DE,且MF=DE 又∵AB//DE,且AB=DE ∴MF//AB,且MF=AB ‎∴四边形ABMF是平行四边形,即BF//AM,且BF=AM ‎ 又∵M为DG的中点,DG=2,AC=1,面ABC//面DEFG ‎∴AC//MG,且AC=MG,即四边形ACGM是平行四边形 ‎∴GC//AM,且GC=AM 故GC//BF,且GC=BF,‎ 即四点B、C、F、G共面4分 ‎ (2)∵四边形EFGD是直角梯形,AD⊥面DEFG ‎∴DE⊥DG,DE⊥AD,即DE⊥面ADGC , ‎ ‎∵MF//DE,且MF=DE , ∴MF⊥面ADGC 在平面ADGC中,过M作MN⊥GC,垂足为N,连接NF,则 显然∠MNF是所求二面角的平面角. ‎ ‎∵在四边形ADGC中,AD⊥AC,AD⊥DG,AC=DM=MG=1‎ ‎∴ , ∴MN=‎ 在直角三角形MNF中,MF=2,MN 故面ADGC与面BCGF所组成的二面角余弦值为 ‎ ‎ (3)==[来源:学#科#网Z#X#X#K]‎ ‎21.在四棱锥P—ABCD中,已知PA垂直于菱形ABCD所在平面,M是CD的中点,,AB=PA=‎2a,AE⊥PD于PD上一点E。‎ ‎(1)求证:ME∥平面PBC;‎ ‎(2)当二面角M—PD—A的正切值为时,求AE与PO所成角。‎ ‎【答案】(1) 又PA=AD=‎2a,AE⊥PD 为PD的中线, 又M为CD的中点 AE∥PC 故ME∥平面PBC ‎(2)过M作MH⊥AD于H,‎ PA⊥平面ABCD ‎ 过H作HN⊥PD于N,连MN则MN在[来源:学_科_网Z_X_X_K]‎ 平面PAD内的射影为HN 故HN⊥PD ‎ 故 ‎ 设,则MH=‎ 在Rt△ABC中NH=MH 在Rt△HND中 ‎ 即 故 取OD的中点G,连AG,EC 故EG∥PO且EG=OP 为异面直线AE与OP所成角 故AE与OP所成的角为 ‎22.已知A(1 , -2 , 11) , B(4 , 2 , 3) ,C(6 , -1 , 4) , 求证: ABC是直角三角形.‎ ‎【答案】证明: ‎ 为直角三角形.‎