内容正文:
第八章 立体几何
(时间:120分钟,满分150分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.直线l与平面α不平行,则( )
A.l与α相交 B.l⊂α
C.l与α相交或l⊂α D.以上结论都不对
2.若圆台下底半径为4,上底半径为1,母线长为3,则其体积为( )
A.15π B.21π
C.25π D.63π
3.棱长为2的正方体的内切球的表面积为( )
A.4π B.π
C.8π D.32π
4.如图,正四棱锥P-ABCD的体积为2,底面积为6,E为侧棱PC的中点,则直线BE与平面PAC所成的角为( )
A.30° B.45°
C.60° D.90°
5.如图,若α∥β,A∈α,C∈α,B∈β,D∈β,且AB+CD=28,AB,CD在β内的射影长分别为9和5,则AB,CD的长分别为( )
A.16和12 B.15和13
C.17和11 D.18和10
6.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,作截面EFGH(如图)交C1D1,A1B1,AB,CD分别于E,F,G,H,则四边形EFGH的形状为( )
A.平行四边形 B.菱形
C.矩形 D.梯形
7.(2022年杭州期末)如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,动点E在棱BB1上,动点F在线段A1C1上,O为底面ABCD的中心,若BE=x,A1F=y,则四面体O-AEF的体积( )
A.与x,y都有关 B.与x,y都无关
C.与x有关,与y无关 D.与y有关,与x无关
8.如图所示,在矩形ABCD中,AB=4,AD=2,P为边AB的中点,现将△DAP绕直线DP翻转至△DA′P处,若M为线段A′C的中点,则异面直线BM与PA′所成角的正切值为( )
A.4 B.2
C. D.
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9.下列命题为真命题的是( )
A.若两个平面有无数个公共点,则这两个平面重合
B.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
C.垂直于同一条直线的两条直线相互平行
D.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不垂直
10.已知两条直线l,m及三个平面α,β,γ,下列条件中能推出α⊥β的是( )
A.l⊂α,l⊥β B.l⊥α,m⊥β,l⊥m
C.α⊥γ,β∥γ D.l⊂α,m⊂β,l⊥m
11.如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为菱形,∠DAB=60°,侧面PAD为正三角形,且平面PAD⊥平面ABCD,则下列说法正确的是( )
A.在棱AD上存在点M,使AD⊥平面PMB
B.异面直线AD与PB所成的角为90°
C.二面角P-BC-A的大小为45°
D.BD⊥平面PAC
12.对于四面体A-BCD,以下命题中正确的是( )
A.若AB=AC=AD,则AB,AC,AD与底面所成的角相等
B.若AB⊥CD,AC⊥BD,则点A在底面BCD内的射影是△BCD的内心
C.四面体A-BCD的四个面中最多有四个直角三角形
D.若四面体A-BCD的6条棱长都为1,则它的内切球的表面积为
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.过半径为2的球的一条半径的中点,作垂直于该半径的平面,则所得截面的面积为________.
14.已知一圆锥的侧面展开图是半径为4的半圆,则该圆锥的表面积为____________,体积为________.
15.在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,PA⊥平面ABCD,PA=,那么二面角A-BD-P的大小为________.
16.(2023年昆明期末)已知正三棱柱ABC-A1B1C1中,底面积为,一个侧面的周长为6,则正三棱柱ABC-A1B1C1外接球的表面积为________.
17.(10分)如图,平面ABEF⊥平面ABCD,四边形ABEF与四边形ABCD都是直角梯形,∠BAD=∠FAB=90°,BC綉AD,BE綉FA,G,H分别为FA,FD的中点.
(1)求证:四边形BCHG是平行四边形;
(2)C,D,F,E四点是否共面?请说明理由.
18.(12分)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形,PD⊥平面ABCD,过AD的平面分别与PB,PC交于点E,F.
(1)求证:平面PBC⊥平面PCD;
(2)求证:EF∥平面PAD.
19.(12分)(2023年济南期末)如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,AD=DC=CB=a,∠ABC=60°,四边形ACFE是矩形,且平面ACFE⊥平面ABCD,点M在线段EF上.
(1)求证:BC⊥平面ACFE;