内容正文:
专题07 立体几何初步(难点)
一、单选题
1.下列命题中成立的是( )
A.各个面都是三角形的多面体一定是棱锥
B.有两个相邻侧面是矩形的棱柱是直棱柱
C.一个棱锥的侧面是全等的等腰三角形,那它一定是正棱锥
D.各个侧面都是矩形的棱柱是长方体
2.已知三棱柱内接于一个半径为的球,四边形与均为正方形,分别是,的中点,,则异面直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
3.体积为的某三棱锥的三视图如下图所示(其三个视图均为直角三角形),则该三棱锥四个面的面积中,最大值为( )
A. B. C. D.6
4.在直四棱柱中,E,F分别是BC,的中点,则“”的一个充分必要条件是( )
A.,且 B.,且
C.,且 D.,且
5.设异面直线所成的角为,经过空间一定点有且只有四条直线与直线所成的角均为,则可以是下列选项中的( )
A. B. C. D.
6.在中,,,,的角平分线交AB于D,沿CD将翻折至,使二面角为直二面角,且四面体的四个顶点都在球O的球面上.则球O的表面积为( )
A. B. C. D.
7.已知三棱锥,为中点,,侧面底面,则过点的平面截该三棱锥外接球所得截面面积的取值范围为( )
A. B. C. D.
8.如图,棱长为2的长方体中,P为线段上动点(包括端点).则以下结论正确的为( )
A.三棱锥中,点P到面的距离为定值
B.过点P平行于面的平面被正方体截得的多边形的面积为
C.当点P为中点时,三棱锥的外接球体积为
D.直线与面所成角的正弦值的范围为
二、多选题
9.已知一个四面体中,任意两条异面的棱,长度相等.则下列结论中,正确的有( )
A.该四面体任意两条异面的棱一定垂直
B.该四面体任意两组异面的棱,中点连线围成的四边形都是菱形
C.以该四面体任意两条棱中点为端点的线段,长度小于所有棱长中的最大值
D.该四面体的任何一个面都是锐角三角形
10.三棱锥P-ABC的四个顶点都在球O上,且PA⊥底面ABC,,,则下列说法正确的是( )
A. B.球心O在三棱锥的外部
C.球心O到底面ABC的距离为2 D.球O的体积为
11.已知正四棱柱中,,点是线段的中点,点是线段上靠近的三等分点,若正四棱柱被过点,,的平面所截,则所得截面多边形的周长不能为( )
A. B. C. D.
12.如图,正方形的边长为2,为的中点,将沿向上翻折到,连接,,为的中点,在翻折过程中( )
A.四棱锥的体积最大值为
B.平面
C.三棱锥的外接球半径的最大值是
D.直线,与平面所成角的正弦值之比为
三、填空题
13.在直角坐标系中水平放置的直角梯形,如图所示,已知为坐标原点,,,在用斜二测画法画出的它的直观图中,四边形的周长为__________.
14.如图,有一圆锥形粮堆,其轴截面是边长为的正,粮堆母线的中点P处有一老鼠正在偷吃粮食,此时小猫正在B处,它要沿圆锥侧面到达P处捕捉老鼠,则小猫所经过的最短路程是__________m.
15.设、、为空间中三条不同的直线,若与所成角为α,与所成角为β,其中,那么与所成角的取值范围为___________
16.在棱长为1的正方体中,为底面的中心,,,为线段的中点,则下列命题中正确的序号为__________.
①与共面;
②三棱锥的体积跟的取值无关;
③当时,过三点的平面截正方体所得截面的周长为;
④时,.
四、解答题
17.如图,在空间四边形中,分别是的中点,分别是上的点,满足.
(1)求证:四点共面;
(2)设与交于点,求证:三点共线.
18.亭子是一种中国传统建筑,多建于园林、佛寺、庙宇,人们在欣赏美景的同时也能在亭子里休息、避雨、乘凉(如图1).我们可以把亭子看成由一个圆锥与一个圆柱构成(如图2).已知圆锥高为3,圆柱高为5,底面直径为8.
(1)求圆锥的母线长;
(2)设为半圆弧的中点,求到平面的距离.
19.四棱锥,底面ABCD是平行四边形,,且平面SCD平面ABCD,点E在棱SC上,直线平面BDE.
(1)求证:E为棱SC的中点;
(2)设二面角的大小为,且.求直线BE与平面ABCD所成的角的正切值.
20.如图,在直三棱柱中,,,平面,点为侧棱上一个动点.
(1)求此直三棱柱的表面积;
(2)当最小时,求三棱锥的体积.
21.如图,在四棱柱中,底面是平行四边形,,侧面是矩形,为的中点,.
(1)证明:平面;
(2)求三棱锥的体积.
22.如图在四面体ABCD中,△ABC是边长为2的等边三角形,△DBC为直角三角形,其中D为直角顶点,.E、F、G、H分别是线段AB、AC、CD、DB上的动点,且四边形EFGH为平行四边形.
(1)求证:BC∥平面EFGH
(2)试探究当二面角从0°增加到90°的