(湖北专用)2020届高考数学一轮复习 阶段检测四立体几何初步 空间向量在立体几何中的应用 理 新人教A版 下载本文

求出该几何体的体积;

若N是BC的中点,求证:AN∥平面CME;求证:平面BDE⊥平面BCD.

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(1)(2) (3)

参考答案

1.B

2.C 解析:①中l与m可能相交;②对;③中要求m与n为两相交直线时才成立;④为面面垂直的性质定理,正确.

3.A 解析:若两直线为异面直线,则两直线无公共点,反之不一定成立. 4.C 解析:根据斜二测画法规则将直观图还原,可知选C.

2

5.D 解析:设圆锥的底面半径为r,依题意可得扇形的弧长为πl,

3

21

从而圆锥的底面半径为r=πl÷2π=l,

33

圆锥的高为

?1?22l,

l-?l?=

3?3?

2

2

l?242πlπl?所以圆锥的侧面积S侧=π··l=,圆锥的表面积S表=+π??=πl. 333?3?9

所以,表面积与侧面积的比值为4∶3. 6.D 解析:①中面MNP∥面AB, ∴AB∥面MNP;③中MP∥AB, ∴AB∥面MNP.

7.C 解析:当甲成立,即“相交直线l,m都在平面α内,并且都不在平面β内”时,若“l,m中至少有一条与平面β相交”,则“平面α与平面β相交”成立;若“平面α与平面β相交”,则“l,m中至少有一条与平面β相交”也成立,故选C.

8.D 解析:将展开图还原到正方体,如图所示.

l2

2

12111

则M到AB的距离为MC=,①正确;VC-DNE=××1=,②正确;

22326

π

∵EF∥MC,MC⊥AB,∴AB与EF所成的角为,③正确.

2

9.D 解析:由题意可知:球的直径就是三棱柱的高,正三棱柱底面内切圆就是球的大圆.

432π3

又∵V球=πr=,∴r=2,2r=4=h.

33

如图,OD=r=2,∴OB=4.

∴BE=6,BD=23,BC=43.

1

∴V三棱柱=Sh=×43×6×4=483.

2

10.C 解析:P点到平面ABC上的射影为△ABC的中心,它不在DF上,故平面PDF不

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垂直于平面ABC.

11.2π 解析:圆锥底面半径为1,则圆锥侧面积S=πrl=2π.

12.12+π 解析:如图所示,由已知得该几何体为一组合体,上面是底面圆半径为1,高为1的圆柱,下面是长为4,宽为3,高为1的长方体,如图所示.

故所求体积V=π×1×1+4×3×1=12+π. π

13. 解析:连接B1D1,D1C,B1C.

3

由题意EF是△A1B1D1的中位线, 所以EF∥B1D1. 又A1B∥D1C,

所以A1B与EF所成的角等于B1D1与D1C所成的角. 因为△D1B1C为等边三角形,

π

所以∠B1D1C=.

3

π

故A1B与EF所成角的大小为.

3

1

14. 解析:由三视图知该几何体为三棱锥,记为S-ABC,其中SA⊥面ABC,底面ABC2

为直角三角形.

2

∠BAC=90°,设AB=1,SA=x,AC=y,

22

则x+y=6.

22

利用不等式得x+y=6≥2xy, ∴xy≤3.

11

又体积V=××AB×AC×SA

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111=xy≤·3=. 662

15.①②③④ 解析:取特殊值,使M,N分别为线段AB1,BC1上的中点,取B1B的中点为E,连接NE,EM,

则NE∥B1C1,ME∥A1B1,又NE∩ME=E,B1C1∩A1B1=B1,故平面MNE∥平面A1B1C1D1,③对;又A1A⊥平面A1B1C1D1,故A1A⊥平面MNE,①对;连接A1B,∵M是A1B的中点,

∴M在A1B上,MN是△A1C1B的中位线,MN∥A1C1,②对;当N与B重合,M与A重合,此时MN与A1C1异面,④对.

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16.证明:连接GE,FH.

因为E,G分别为BC,AB的中点,

所以GE∥AC.

又因为DF∶FC=DH∶HA=2∶3, 所以FH∥AC.

所以FH∥GE,GH,EF不平行. 所以E,F,H,G四点共面. 所以四边形EFHG是一个梯形. 设GH和EF交于一点O.

因为O在平面ABD内,又在平面BCD内, 所以O在这两个平面的交线上.

因为这两个平面的交线是BD,且交线只有这一条, 所以点O在直线BD上.

这就证明了GH和EF的交点也在BD上, 所以EF,GH,BD交于一点. 17.证明:(1)因为AB=2AD, 所以设AD=a, 则AB=2a.

222

又因为∠BAD=60°,所以在△ABD中,由余弦定理得:BD=(2a)+a-2a×2a×cos

2

60°=3a,所以BD=3a.

222

所以AD+BD=AB,故BD⊥AD.

又因为D1D⊥平面ABCD,所以D1D⊥BD. 又因为AD∩D1D=D,

所以BD⊥平面ADD1A1,故AA1⊥BD. (2)连接AC,设AC∩BD=O,连接A1O, 由底面ABCD是平行四边形得:

O是AC的中点,由四棱台ABCD-A1B1C1D1知: 平面ABCD∥平面A1B1C1D1,

因为这两个平面同时都和平面ACC1A1相交,交线分别为AC、A1C1,故AC∥A1C1. 设AD=a,则AB=2a,BC=a,∠ABC=120°, 所以可由余弦定理计算得AC=7a.

1

又因为A1B1=a,B1C1=a,∠A1B1C1=120°,

2

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