【分析】
该几何体是一个三棱锥,且同一个顶点处的三条棱两两垂直并且相等,把这个三棱锥放到正方体中,即可求出其外接球的表面积. 【详解】
由三视图可知,该几何体是一个三棱锥,且同一个顶点处的三条棱两两垂直并且相等,如图所示
该几何体是棱长为1的正方体中的三棱锥A?BCD,AB?BC?BD?1.
所以该三棱锥的外接球即为此正方体的外接球,球的直径2r为正方体体对角线的长. 即2r?12?12?12?3. 所以外接球的表面积为4?r2?3?. 故选:C. 【点睛】
本题考查几何体的三视图,考查学生的空间想象能力,属于基础题.
10.如图,在棱长为2的正方体ABCD?A1B1C1D1中,点M是AD的中点,动点P在底面ABCD内(不包括边界),若B1PP平面A1BM,则C1P的最小值是( )
A.C.30 5B.D.230 547 527 5【答案】B 【解析】 【分析】
在A1D1上取中点Q,在BC上取中点N,连接DN,NB1,B1Q,QD,根据面面平行的判定定理可知平面B1QDN//平面A1BM,从而可得P的轨迹是DN(不含D,N两点);由垂直关系可知当CP?DN时,C1P取得最小值;利用面积桥和勾股定理可求得最小值.
【详解】
如图,在A1D1上取中点Q,在BC上取中点N,连接DN,NB1,B1Q,QD
QDN//BM,DQ//A1M且DNIDQ?D,BMIA1M?M
?平面B1QDN//平面A1BM,则动点P的轨迹是DN(不含D,N两点)
又CC1?平面ABCD,则当CP?DN时,C1P取得最小值
222230??2? 此时,CP? ?CP??2?1??512?225?5?2?1本题正确选项:B 【点睛】
本题考查立体几何中动点轨迹及最值的求解问题,关键是能够通过面面平行关系得到动点的轨迹,从而找到最值取得的点.
11.以下说法正确的有几个( )
①四边形确定一个平面;②如果一条直线在平面外,那么这条直线与该平面没有公共点;③过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行;④如果两条直线垂直于同一条直线,那么这两条直线平行; A.0个 【答案】B 【解析】 【分析】
对四个说法逐一分析,由此得出正确的个数. 【详解】
①错误,如空间四边形确定一个三棱锥. ②错误,直线可能和平面相交. ③正确,根据公理二可判断③正确. ④错误,在空间中,垂直于同一条直线的两条直线可能相交,也可能异面,也可能平行.综上所述,正确的说法有1个,故选B. 【点睛】
本小题主要考查空间有关命题真假性的判断,属于基础题.
B.1个
C.2个
D.3个
12.在?ABC中,设?BAC??,CA与CB所成的角是?,绕直线AC将AB旋转至
AB?,则在所有旋转过程中,关于AB?与BC所成的角?的说法正确的是( )
A.当????C.当????【答案】D 【解析】 【分析】
?4时,??????,???? 时,??????,????
B.当?????D.当?????4时,??????,????
?4?4时,???????,?????
首先理解异面直线所成的角的范围是???0,????2??,排除选项A,B,C,对于D可根据
AB绕AC旋转,形成以AC为轴的圆锥,AB?是母线,再将异面直线所成的角,转化为
相交直线所成的角,判断最大值和最小值. 【详解】
因为??????是异面直线所成的角,所以?0,?
?2?A.当?????4时,???的范围有可能超过
?3??,??,所以不正确; ,比如,??462B.当?????C.当????D. ?????4时,当??3??,??,此时??????,????,也不正确; 46?4,当??3??,??,此时??????,????,故也不正确; 46?4时,AB绕AC旋转,形成以AC为轴的圆锥,AB?是母线,如图,
过点A作BC的平行线AD,且?CAD??,AB'与BC所成的角?转化为AB?与AD所成的角,由图象可知,当AB?是AB时,角最大,为???,当AB?在平面ABC内时,不与AB重合时,角最小,此时为???
故选:D 【点睛】
本题考查异面直线所成的角,重点考查轨迹,数形结合分析问题的能力,属于中档题型,
本题的关键是判断,并画出AB绕AC旋转,形成以AC为轴的圆锥.
13.已知四棱锥S?ABCD的底面是正方形,侧棱长均相等,E是线段AB上的点(不含端点).设SE与BC所成的角为?,SE与平面ABCD所成的角为β,二面角S-AB-C的平面角为?,则( )
A.????? 【答案】C 【解析】 【分析】
B.????? C.????a D.?????
根据题意,分别求出SE与BC所成的角?、SE与平面ABCD所成的角β、二面角S-AB-C的平面角?的正切值,由正四棱锥的线段大小关系即可比较大小. 【详解】
四棱锥S?ABCD的底面是正方形,侧棱长均相等, 所以四棱锥为正四棱锥,
(1)过E作EF//BC,交CD于F,过底面中心O作ON?EF交EF于N,连接
SN,取AB中点M,连接OM,如下图(1)所示:则tan?=
SNSN=; NEOM
(2)连接OE, 如下图(2)所示,则tan?=SO; OE