内容正文:
压轴题04立体几何压轴题十大题型汇总
命题预测
本专题考查类型主要涉及点立体几何的内容,主要涉及了立体几何中的动点问题,外接球内切球问题,以及不规则图形的夹角问题,新定义问题等。
预计2024年后命题会继续在以上几个方面进行。
高频考法
题型01几何图形内切球、外接球问题
题型02立体几何中的计数原理排列组合问题
题型03立体几何动点最值问题
题型04不规则图形中的面面夹角问题
题型05不规则图形中的线面夹角问题
题型06几何中的旋转问题
题型07立体几何中的折叠问题
题型08不规则图形表面积、体积问题
题型09立体几何新定义问题
题型10立体几何新考点
01几何图形内切球、外接球问题
解决与球相关的切、接问题,其通法是作出截面,将空间几何问题转化为平面几何问题求解,其解题思维流程如下:
(1)定球心:如果是内切球,球心到切点的距离相等且为球的半径;如果是外接球,球心到接点的距离相等且为半径;
(2)作截面:选准最佳角度做出截面(要使这个截面尽可能多的包含球、几何体的各种元素以及体现这些元素的关系),达到空间问题平面化的目的;
(3)求半径下结论:根据作出截面中的几何元素,建立关于球的半径的方程,并求解.
1.(多选)(23-24高三下·浙江·开学考试)如图,八面体的每个面都是正三角形,并且4个顶点在同一个平面内,如果四边形是边长为2的正方形,则( )
A.异面直线与所成角大小为
B.二面角的平面角的余弦值为
C.此八面体一定存在外接球
D.此八面体的内切球表面积为
2. (2024·浙江宁波·二模)在正四棱台中,,若球与上底面以及棱均相切,则球的表面积为( )
A. B. C. D.
3. (2024·河北石家庄·二模)已知正方体的棱长为,连接正方体各个面的中心得到一个八面体,以正方体的中心为球心作一个半径为的球,则该球的球面与八面体各面的交线的总长为( )
A. B. C. D.
4. (多选)(2022·山东聊城·二模)用与母线不垂直的两个平行平面截一个圆柱,若两个截面都是椭圆形状,则称夹在这两个平行平面之间的几何体为斜圆柱.这两个截面称为斜圆柱的底面,两底面之间的距离称为斜圆柱的高,斜圆柱的体积等于底面积乘以高.椭圆的面积等于长半轴与短半轴长之积的倍,已知某圆柱的底面半径为2,用与母线成45°角的两个平行平面去截该圆柱,得到一个高为6的斜圆柱,对于这个斜圆柱,下列选项正确的是( )
A.底面椭圆的离心率为
B.侧面积为
C.在该斜圆柱内半径最大的球的表面积为
D.底面积为
5. (21-22高三上·湖北襄阳·期中)在正方体中,球同时与以A为公共顶点的三个面相切,球同时与以为公共顶点的三个面相切,且两球相切于点若以F为焦点,为准线的抛物线经过,,设球,的半径分别为,,则 .
02立体几何中的计数原理排列组合问题
6.(2024·浙江台州·二模)房屋建造时经常需要把长方体砖头进行不同角度的切割,以契合实际需要.已知长方体的规格为,现从长方体的某一棱的中点处作垂直于该棱的截面,截取1次后共可以得到,,三种不同规格的长方体.按照上述方式对第1次所截得的长方体进行第2次截取,再对第2次所截得的长方体进行第3次截取,则共可得到体积为165cm³的不同规格长方体的个数为( )
A.8 B.10 C.12 D.16
7. (2023·江苏南通·模拟预测)在空间直角坐标系中,,则三棱锥内部整点(所有坐标均为整数的点,不包括边界上的点)的个数为( )
A. B. C. D.
8. (2024·重庆·模拟预测)从长方体的个顶点中任选个,则这个点能构成三棱锥的顶点的概率为( )
A. B. C. D.
9. (多选)(2024·重庆·模拟预测)如图,16枚钉子钉成4×4的正方形板,现用橡皮筋去套钉子,则下列说法正确的有(不同的图形指两个图形中至少有一个顶点不同)( )
A.可以围成20个不同的正方形
B.可以围成24个不同的长方形(邻边不相等)
C.可以围成516个不同的三角形
D.可以围成16个不同的等边三角形
10. (2024·上海浦东新·模拟预测)如图为正六棱柱,若从该正六棱柱的个侧面的条面对角线中,随机选取两条,则它们共面的概率是 .
03立体几何动点最值问题
空间几何体中线段和差最值以及几何体中的轨迹问题,以及线线角和线面角的求解,综合性较强,难度较大,解答时要发挥空间想象,明确空间的位置关系,结合空间距离,确定动点的轨迹形状;结合等体积法求得点到平面的距离,结合线面角的定义求解.
11.(多选)(2024·浙江台州·二模)已知正方体的棱长为1,为平面内一动点,且直线与平面所成角为,E为正方形的中心,则下列结论正确的是