2020高考数学二轮专题复习 立体几何(理) 下载本文

212?ON?OM?3,r=4?3?13 ?S圆N?13?故选D.

216. (2020年高考全国新课标卷理科15)已知矩形ABCD的顶点都在半径为4的球O的球面上,且AB?6,BC?23,则棱锥O?ABCD的体积为 。 【答案】83

【解析】如图,连接矩形对角线的交点O1和球心O,则,

1AC?23,四棱锥的高为O1O?42?(23)2?2,21所以,体积为V??6?23?2?83

3AC?43,O1A?17. (2020年高考全国新课标卷理科18) (本小题满分12分)

如图,四棱锥P—ABCD中,底面ABCD为平行四

边形,∠DAB=60°,AB=2AD,PD⊥底面ABCD. (Ⅰ)证明:PA⊥BD;

(Ⅱ)若PD=AD,求二面角A-PB-C的余弦值。

【解析】(1)证明:在三角形ABD中,因为?BAD?60?,AB?2AD?z该三角形为直角三角形,所以

paDaBA2aCBD?AD,?PD?平面PAD?PD?BD且PD?AD?D,BD?平面PAD,PD?平面PAD?BD?PA

(2)建立如图的坐标系,设点的坐标分别是

A(a,0,0),B(0,3a,0),C(?a,3a,0),P(0,0,a)

xy则AB?(?a,3a,0),BC?(?a,0,0),AP?(?a,0,a),设平面PAB的法向量为n?(x,y,z),

??n?AB?0所以,? 取得n?(3,3,3),同理设平面PBC的法向量为m,

??n?AP?0?m?n27?m?PC?0 取得,于是,,因此二面角的cosm,n???m?(0,?1,?3)?7?m?n?m?BC?0余弦值是?27. 718.(2020年高考湖南卷理科19)如图5,在圆锥PO中,已知PO=2,⊙O的直径AB?2,CAB的中点,D为AC的中点. 是?(Ⅰ)证明:平面POD ?平面PAC; (Ⅱ)求二面角B?PA?C的余弦值.

【解法一】连结OC,因为OA?OC,D是AC的中点,所以AC?OD.

又PO?底面⊙O,AC?底面⊙O,所以AC?PO,

因为OD,PO是平面POD内的两条相交直线,所以AC?平面POD, 而AC?平面PAC,所以平面POD?平面PAC。

(II)在平面POD中,过O作OH?PD于H,由(I)知,

平面POD?平面PAC,所以OH?平面PAC,又PA?面PAC,所以PA?OH. 在平面PAO中,过O作OG?PA于G,连接HG,

则有PA?平面OGH,从而PA?HG,故?OGH为二面角B—PA—C的平面角。 在Rt?ODA中,OD?OA?sin45??

2. 2在Rt?POD中,OH?PO?ODPO?OD222??22?10.

512?2在Rt?POA中,OG?PO?OAPO2?OA2?2?16?. 32?110OH15?5?. 在Rt?OHG中,sin?OGH?OG563所以cos?OGH?1?sin?OGH?1?21510?.故二面角B—PA—C的余弦值为25510. 5【解法二】(I)如图所示,以O为坐标原点,OB、OC、OP所在直线分别为x轴、y轴,z轴建立空间直角坐标系,则O(0,0,0),A(?1,0,0),B(1,0,0),C(0,1,0),P(0,0,2),

uuuruuur设n1?(x1,y1,z1)是平面POD的一个法向量,则由n1?OD?0,n1?OP?0,得1?1?x?y1?0,?12 ?2?2z?0.?1所以z1?0,x1?y1,取y1?1,得n1?(1,1,0).设n2?(x2,y2,z2)是平面PAC的一个法向量,

11D(?,,0)

22?uuuruuur??x2?2z2?0,则由n2?PA?0,n2?PC?0,得?

??y2?2z2?0.所以x2??2z2,y2?2z2.取z2?1,得n2?(?2,2,1)。 因为n1?n2?(1,1,0)?(?2,2,1)?0, 所以n1?n2.从而平面POD?平面PAC。

(II)因为y轴?平面PAB,所以平面PAB的一个法向量为n3?(0,1,0).

由(I)知,平面PAC的一个法向量为n2?(?2,2,1),设向量n2和n3的夹角为?,则

cos??n2?n3210??.由图可知,二面角B—PA—C的平面角与?相等,

|n2|?|n3|5510. 5所以二面角B—PA—C的余弦值为【高考冲策演练】 一、选择题:

1.(2020年高考广东卷A文科第6题)给定下列四个命题:

①若一个平面内的两条直线与另一个平面都平行,那么这两个平面相互平行; ②若一个平面经过另一个平面的垂线,那么这两个平面相互垂直; ③垂直于同一直线的两条直线相互平行;

④若两个平面垂直,那么一个平面内与它们的交线不垂直的直线与另一个平面也不垂直. 其中,为真命题的是 ( )

A.①和② B.②和③ C.③和④ D.②和④ 【答案】D

【解析】①错, ②正确, ③错, ④正确.故选D

2.(2020年高考湖南卷文科第6题)平面六面体ABCD?A1B1C1D1中,既与AB共面也与CC1共面的棱的条数为( )

A.3 B.4 C.5 D.6 【答案】C

【解析】如图,用列举法知合要求的棱为:BC、CD、C1D1、

BB1、AA1,故选C.

3. (山东省青岛市2020年3月高考第一次模拟)已知直线 l、m,平面?、?,且l??,

m??,则?//?是l?m的( )

A.充要条件 B.充分不必要条件 C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件

【答案】B

4.(山东省济宁市2020年3月高三第一次模拟)已知a、b为直线,α、β为平面.在下列四

个命题中,

① 若a⊥α,b⊥α,则a∥b ;

②若 a∥α,b ∥α,则a∥b;

③ 若a⊥α,a⊥β,则α∥β; ④ 若α∥b,β∥b ,则α∥β. 正确命题的个数是

C. 2

D. 0

( )

A. 1 【答案】C

B. 3

【解析】由“垂直于同一平面的两直线平行”知①真;由“平行于同一平面的两直线平行或异面或相交”知②假;由“垂直于同一直线的两平面平行”知③真;易知④假,选C. 5. (山东省泰安市2020届高三上学期期末文科)设l、m、n为不同的直线,?、?为不同的平面,有如下四个命题:( )