空间向量与立体几何知识点和习题(含答案) 下载本文

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二、填空题:

6.已知正方体的内切球的体积是43π,则这个正方体的体积是______.

7.若正四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面边长为1,AB1与底面ABCD成60°角,则直线AB1

和BC1所成角的余弦值是______. 8.若三棱锥的三条侧棱两两垂直,且侧棱长均为3,则其外接球的表面积是______. 9.连结球面上两点的线段称为球的弦.半径为4的球的两条弦AB、CD的长度分别等于

27、43,每条弦的两端都在球面上运动,则两弦中点之间距离的最大值为______.

10.已知AABC是等腰直角三角形,AB=AC=a,AD是斜边BC上的高,以AD为折痕使∠BDC成直角.在折起后形成的三棱锥A-BCD中,有如下三个结论: ①直线AD⊥平面BCD; ②侧面ABC是等边三角形;

③三棱锥A-BCD的体积是

23a. 24其中正确结论的序号是____________.(写出全部正确结论的序号) 三、解答题:

11.如图,正三棱柱ABC-A1B1C1中,D是BC的中点,AB=AA1.

(Ⅰ)求证:AD⊥B1D;

(Ⅱ)求证:A1C∥平面A1BD;

(Ⅲ)求二面角B-AB1-D平面角的余弦值.

12.如图,三棱锥P-ABC中,PA⊥AB,PA⊥AC,AB⊥AC,PA=AC=2,AB=1,M为

PC的中点.

(Ⅰ)求证:平面PCB⊥平面MAB;

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(Ⅱ)求三棱锥P-ABC的表面积.

13.如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ABC=90°,AB=BC=AA1=2,M、N分别是

A1C1、BC1的中点.

(Ⅰ)求证:BC1⊥平面A1B1C; (Ⅱ)求证:MN∥平面A1ABB1; (Ⅲ)求三棱锥M-BC1B1的体积.

14.在四棱锥S-ABCD中,底面ABCD为矩形,SD⊥底面ABCD,AD?=2.点M在侧棱SC上,∠ABM=60°.

2,DC=SD

(Ⅰ)证明:M是侧棱SC的中点;?

(Ⅱ)求二面角S-AM-B的平面角的余弦值.

练习1-3

一、选择题:

1.B 2.A 3.B 4.D 二、填空题:

5.60° 6.2 7.

24 8.

45三、解答题:

9.以D为坐标原点,射线DA为x轴的正半轴,建立如图所示直角坐标系D-xyz.

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依题设,B(2,2,0),C(0,2,0),E(0,2,1),A1(2,0,4).

DE?(0,2,1),DB?(2,2,0), A1C?(?2,2,?4),DA1?(2,0,4).

(Ⅰ)∵A1C?DB?0,A1C?DE?0,∴A1C⊥BD,A1C⊥DE. 又DB∩DE=D,∴A1C⊥平面DBE.

(Ⅱ)设向量n=(x,y,z)是平面DA1E的法向量,则n?DE,n?DA1.

?2y?z?0,∴?令y=1,得n=(4,1,-2).

2x?4z?0.?cos(n,A1C)?n?A1C|n||A1C|?1414?∴二面角A1-DE-B平面角的余弦值为42? 4210.作AP⊥CD于点P.如图,分别以AB,AP,AO所在直线为x,y,z轴建立坐标系.

则A(0,0,0),B(1,0,0),P(0,222,0),D(?,,0),O(0,0,2),M(0,0,1),22222,,0)? 4422222,,?1),OP?(0,,?2),OD?(?,,?2)? (Ⅰ)MN?(1?44222N(1?设平面OCD的法向量为n=(x,y,z),则n?OP?0,n?OD?0,

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