内容正文:
第一部分
高频题型 重难探究
专题三 立体几何
1
第1讲 空间几何体
【高考扫描】 空间几何体的结构特征是立体几何的基础,主要以选择题、填空题的形式考查空间点、线、面位置关系的判断、空间几何体的表面积和体积的计算以及与球有关的切接问题,注重考查空间问题平面化的意识和转化化归能力,难度中等或偏上.
2
基础考点1 空间点、线、面的位置关系
1.(2021·新高考Ⅰ卷)已知圆锥的底面半径为,其侧面展开图为一个半圆,则该圆锥的母线长为( )
A.2 B.2 C.4 D.4
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4
1
3
题号
√
B [设圆锥的母线长为l,因为该圆锥的底面半径为,所以2π×=πl,
解得l=2,故选B.]
A [对于选项A,在正方体 ABCD-A1B1C1D1中,因为E,F分别为AB,BC的中点,所以EF⊥BD,又DD1⊥EF,DD1∩BD=D,所以EF⊥平面BDD1,又EF⊂平面B1EF,所以平面B1EF⊥平面BDD1,故选项A正确;对于选项B,因为平面A1BD∩平面BDD1=BD,由选项A知,平面B1EF⊥平面A1BD不成立,故选项B错误;对于选项C,由题意知直线AA1与直线B1E必相交,故平面B1EF与平面A1AC不平行,故选项C错误;对于选项D,连接AB1,B1C(图略),易知平面AB1C∥平面A1C1D,又平面AB1C与平面B1EF有公共点B1,所以平面AB1C与平面B1EF不平行,即平面A1C1D与平面B1EF不平行,故选项D错误.故选A.]
2
4
3
题号
1
2.(2022·全国乙卷)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别为AB,BC的中点,则( )
A.平面B1EF⊥平面BDD1 B.平面B1EF⊥平面A1BD
C.平面B1EF∥平面A1AC D.平面B1EF∥平面A1C1D
√
基础考点1
能力考点
基础考点2
专题限时集训
第1讲 空间几何体
4
2
4
3
题号
1
3.(2023·全国甲卷)已知四棱锥P-ABCD的底面是边长为4的正方形,PC=PD=3,∠PCA=45°,则△PBC面积为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
C [如图,过点P作PO⊥平面ABCD,垂足为O,取DC的中点M,AB的中点N,连接PM,MN,AO,BO.
由PC=PD,得PM⊥DC,又PO⊥DC,PO∩PM=P,
所以DC⊥平面POM,又OM⊂平面POM,所以DC⊥OM.
在正方形ABCD中,DC⊥NM,所以M,N,O三点共线,所以OA=OB,
所以Rt△PAO≌ Rt△PBO,所以PB=PA.
√
基础考点1
能力考点
基础考点2
专题限时集训
第1讲 空间几何体
2
4
3
题号
1
在△PAC中,由余弦定理,
得PA=,所以PB=.
在△PBC中,由余弦定理,得cos∠PCB=,所以sin∠PCB=,
所以S△PBC=PC·BCsin∠PCB=4,故选C.]
①②④ [如图,连接B1C,BC1.因为DA1∥B1C,所以直线BC1与B1C所成的角即为直线BC1与DA1所成的角,
因为四边形BB1C1C为正方形,则B1C⊥BC1,故直线BC1与DA1所成的角为90°,①正确;
连接A1C,因为A1B1⊥平面BB1C1C,BC1⊂平面BB1C1C,则A1B1⊥BC1,
因为B1C⊥BC1,A1B1∩B1C=B1,
所以BC1⊥平面A1B1C.
又A1C⊂平面A1B1C,所以BC1⊥CA1,故②正确;
2
4
1
3
题号
4.(2022·新高考Ⅰ卷改编)已知正方体ABCD -A1B1C1D1,则下列说法正确的是__________.
①直线BC1与DA1所成的角为90°;②直线BC1与CA1所成的角为90°;③直线BC1与平面BB1D1D所成的角为45°;④直线BC1与平面ABCD所成的角为45°.
①②④
基础考点1
能力考点
基础考点2
专题限时集训
第1讲 空间几何体
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2
4
1
3
题号
连接A1C1,设A1C1∩B1D1=O,连接BO,
因为BB1⊥平面A1B1C1D1,C1O⊂平面A1B1C1D1,则C1O⊥B1B,
因为C1O⊥B1D1, B1D1∩B1B=B1,
所以C1O⊥平面BB1D1D,
所以∠C1BO为直线BC1与平面BB1D1D所成的角,
设正方体棱长为1,则C1O=,BC1=,sin∠C1BO=,
所以直线BC1与平面BB1D1D所成的角为30°,故③错误;
因为C1C⊥平面ABCD,所以∠C1BC为直线BC1与平面ABCD所成的角,易得∠C1BC=45°,故④正确.]
8
【教师备选题】
(2020新高考Ⅰ卷)日晷是中国古代用来测定时间的仪器,利用与晷面垂直的晷针投射到晷面的影子来测定时间.把地球看成一个球(球心记为O),地球上一点A的纬度