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专题08立体几何期末14种常考题型归类
几何体的外接球、内切球问题
1.(22-23高一下·甘肃临夏·期末)已知四棱锥的体积为,侧棱底面,且四边形是边长为2的正方形,则该四棱锥的外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
2.(22-23高一下·云南玉溪·期末)在三棱锥中,平面ABC,,,则三棱锥外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
3.(22-23高一下·辽宁大连·期末)菱形十二面体是由12个全等的菱形构成的,其有24条棱,14个顶点,它每个面的两条对角线之比为,已知一个菱形十二面体的棱长为,体积为16,则该菱形十二面体的内切球的体积为( )
A. B. C. D.
4.(多选)(22-23高一下·新疆伊犁·期末)《九章算术》中将底面为直角三角形且侧棱垂直于底面的三棱柱称为“堑堵”;底面为矩形,一条侧棱垂直于底面的四棱锥称为“阳马”,四个面均为直角三角形的四面体称为“鳖臑”,如图在堑堵中,AC⊥BC,且.下列说法正确的是( )
A.四棱锥为“阳马”
B.四面体的顶点都在同一个球面上,且球的表面积为
C.四棱锥体积最大值为
D.四面体为“鳖臑”
5.(多选)(22-23高一下·内蒙古赤峰·期末)如图,在直三棱柱中,,,,侧面的对角线交点,点是侧棱上的一个动点,下列结论正确的是( )
A.直三棱柱的体积是 B.的最小值为
C.直三棱柱的外接球表面积是 D.三棱锥的体积与点的位置无关
异面直线所成角
6.(22-23高一下·新疆喀什·期末)正方体中,点分别是的中点,则与所成角为( )
A. B. C. D.
7.(22-23高一下·内蒙古赤峰·期末)空间四边形的对角线,,分别为的中点,,则异面直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
8.(22-23高一下·天津·期末)正四面体中,E、F分别为AB,CD的中点,则异面直线AD与EF所成角大小为( )
A. B. C. D.
9.(22-23高一下·福建福州·期末)如图,在三棱锥中,,,平面ABC,E为CD的中点,则直线BE与AD所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
10.(多选)(22-23高一下·山东威海·期末)已知正方体,则( )
A.直线与所成的角为 B.直线与所成的角为
C.二面角的大小为 D.二面角的大小为
直线与平面所成角
11.(22-23高一下·安徽六安·期末)如图,是所在平面外一点,,,且面,,则与平面的夹角为( )
A. B. C. D.
12.(22-23高一下·甘肃临夏·期末)如图,圆锥的底面半径为3,母线长为4,是圆锥的高,点C是底面直径所对弧的中点,点D是母线上的点,,则直线与平面所成的角的正切值为 .
13.(22-23高一下·吉林通化·期末)已知正四面体棱长为2,则与平面所成角的余弦值为 .
14.(22-23高一下·湖南湘潭·期末)如图,在正方体中,分别为所在棱的中点,则直线与平面所成角的正弦值为 .
15.(22-23高一下·浙江宁波·期末)在三棱锥中,已知,,若点是线段延长线上的一动点,则直线与平面所成的角的正弦值的最大值为 .
平行问题
16.(22-23高一下·辽宁鞍山·期末)如图,在直四棱柱中,底面是边长为2的菱形,,O分别为上、下底的中心,,点是的中点.
(1)求证:平面;
(2)若三棱锥的体积为,求棱柱的侧面积.
17.(22-23高一下·内蒙古巴彦淖尔·期末)如图,在正方体中,E,F分别是,的中点.
(1)证明: 平面;
(2)求异面直线EF与所成角的大小.
18.(22-23高一下·北京密云·期末)如图,在四棱柱中,底面是边长为1的正方形,侧棱平面,,是的中点.
(1)求证:平面;
(2)证明:;
(3)求三棱锥的体积.
19.(22-23高一下·天津·期末)已知长方体中,,.
(1)求证:平面平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)求点C到平面的距离.
20.(22-23高一下·浙江宁波·期末)如图,在堑堵中(注:堑堵是一长方体沿不在同一面上的相对两棱斜解所得的几何体,即两底面为直角三角形的直三棱柱,最早的文字记载见于《九章算术》商功章),已知平面,,,点、分别是线段、的中点.
(1)证明:平面;
(2)求直线与平面所成角的余弦值.
垂直问题
21. (22-23高一下·辽宁阜新·期末)如图所示,在直三棱柱中,,且.
(1)求证:平面平面;
(2)若D是的中点,求三棱锥的体积.
22. (22-23高一下·天津和平·期末)如图,在四棱锥中,底面为平行四边形,,为中点,平面,,为中点.
(1)证明: 平面;
(2)证