内容正文:
专题07 平面向量与立体几何
考点01平面向量
1. (2024年浙江)在中,已知点的坐标为,点的坐标为,分别为边的中点,则向量的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据三角形中位线的性质可知,再根据向量的坐标表示求出,即可得出向量的坐标.
【详解】在中,分别为边的中点,
所以为中以为底边的中位线,
所以,
因为点的坐标为,点的坐标为,
所以,
则.
故选:B.
(2023年浙江)已知点M(4,0),问量 =(0,4),=(-2,2),则点P的坐标为( )
A.(-6,6) B.(2,-2) C.(-2,-6) D.(2,6)
答案D
2. (2022年浙江)己知点,则( )
A. B. C. D.
答案D
3. (2022年浙江)己知点,若动点使得,则实数t的取值范围为__________.
答案
4. (2021年浙江)正三角形ABC的边长为1,E为BC边上动点,则的最小值为( )
A. 1 B. C. D.
答案C
5. (2020年浙江)如图,正方形的边长为1,则( )
A.0 B. C.2 D.
答案C
6. (2019年浙江)已知平行四边形,则向量( )
A. B. C. D.
答案C
7. (2018年浙江)如图所示,点O是正六边形ABCDEF的中心,则
( )
A. B.
C. D. 0
答案C
8. (2017年浙江)在中,向量表达式正确的是( )
A. B.
C. D.
答案C
9. (2017年浙江)已知、、,若,则为______.
答案
10. (2016年浙江)如图,是边长为1的正方形,则
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,正方形边长为1,;所以答案选B。
11. (2015年浙江)已知,则__________.
答案28 【解析】∵,∴.
考点02立体几何
1. (2024年浙江)刘徽注《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“壍(qiàn)堵”;将底面为矩形,一条侧棱垂直于底面的四棱锥称为“阳马”;将四个面均为直角三角形的四面体称为“鳖臑(biē nào)”.如图所示,壍堵可斜解为“阳马”和“鳖臑”两部分,则“阳马”与“鳖臑”的体积之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设底面三角形面积为,高为,求出三棱柱与三棱锥的体积,体积相减为四棱锥体积,然后求比值即可.
【详解】设底面三角形面积为,
因为侧棱垂直于底面,所以底面,所以设高,
则三棱柱“壍(qiàn)堵”体积;
则三棱锥“鳖臑(biē nào)”的体积;
则四棱锥“阳马”的体积;
则“阳马”与“鳖臑”的体积之比为;
故选:C.
(2024年浙江)如图所示,某几何体是一个圆锥与一个半球的组合体,若圆锥的高为,圆锥底面的直径与半球的直径皆为6,则该几何体的表面积____________.
【答案】
【解析】
【分析】求出圆锥的母线长,然后根据球的表面积公式和圆锥的侧面积公式计算即可.
【详解】由题意得,圆锥底面的半径,高,半球的半径,
则圆锥的母线长,
则该几何体的表面积.
故答案为:.
(2024年浙江)如图所示,菱形ABCD的边长为3,,点是平面ABCD外一点,平面ABCD,且.求:
(1)四棱锥的体积;
(2)二面角的平面角的正切值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意求出底面积,利用棱锥体积公式求解;
(2)根据题意找出二面角的平面角为,求出正切值即可.
【小问1详解】
底面ABCD为菱形,边长为,,
对角线,且相互平分,
,
.
面ABCD,
.
【小问2详解】
如图,作于,连接,
,
面、面ABCD,
,,
平面,,
平面,又平面,
,
为二面角的平面角,
又,
,
即二面角的平面角的正切值为.
(2023年浙江)如图所示,在三棱柱ABC- 中,点D是AC上的动点,则直线BD与的位置关系是( )
A.相交 B.平行 C.异面 D.异面或平行
答案D
2. (2023年浙江)圆锥的母线为4,侧面积是底面积的2倍,则圆锥的高为_______.
答案
3. (2023年浙江)如图所示,在长方体ABCD- 中,AB=5, =4,AD=3,点E在上,点F,G在AB上,FG=2.求
(1) 求四棱锥E-CDFG的体积;(4分)
(2) 求二面角E-FG-C的平面角的正切值.(5分)
解:(1)
(2)连接C1B,由图形可知
E-FG-C的平面角
4. (2022年浙江)点关于x轴的对称点的坐标为( )
A. B. C. D.
答案C
5. (2022年浙江)如图所示,在正方体中,异面直线和CD所成角的正弦值为( )
A.1 B. C. D.
答案D
6. (2022年浙江)一个玻璃容器盛有一部分水,其内部形状是底面半径为的圆柱将一个实心玻璃球放入该容器中,球完全沉没在水里,此时玻璃容器中的水位上升了(水没有外溢),则球的半径为__________.
答案3
7. (2022年浙江)如图(1)所示,在棱长为1的正方体中,分别沿相邻三个面的对角线截去三个三棱锥和,得到如图(2)所示的儿何体.
求:
(1)图(2)所示几何体的体积V;(4分)
(2)二面角的平面角的余弦值.(5分)
答案
解:(1),
,
所以,所求几何体的体积.
(2)在正方体中,取AC中点E,连接DE,,
则,
所以即为二面角的平面角
在中,.
所以.
即二面角的平面角的余弦值为.
8. (2021年浙江)已知l是直线,,是两个不同的平面,下列命题正确的是( )
A. 若,,则 B. 若,,则
C. 若,,则 D. 若,,则
答案C
9. (2021年浙江)直角边长为1的等腰直角三角形,以斜边为旋转轴,旋转一周所得几何体的体积为 .
答案
10. (2021年浙江)如图,正四棱柱,,.
(1)求二面角的平面角的正切值;(4分)
(2)求四棱锥的体积.(5分)
答案(1)2;(2)
11. (2020年浙江)下列叙述中,错误的是( )
A.平行于同一个平面的两条直线平行 B.平行于同一条直线的两条直线平行
C.垂直于同一条直线的两个平面平行 D.垂直于同一个平面的两条直线平行
答案A
12. (2020年浙江)如图所示,某几何体由正四棱锥和正方体构成,正四棱锥侧棱长为,正方体棱长为1,则_________.
答案
13. (2020年浙江)如图所示,正方体的棱长为6,点M在棱上,且.联结.
(1)求直线与平面所成角的正切值;(4分)
(2)求三棱锥的体积.(5分)
答案(1)∵正方体棱长为6,,
∴.
联结.
∵平面,
∴就是直线与平面所成的角.
在中,,
∴.
(2)平面,
三棱锥的体积
.
14. (2019年浙江)已知两直线、分别平行于平面,则两直线、的位置关系为( )
A.平行 B.相交 C.异面 D.以上情况都有可能
答案D
15. (2019年浙江)圆柱的轴截面是边长为3的正方形,则圆柱的体积等于________.
答案
16. (2019年浙江)如图,正三棱锥的侧棱长为,底面边长为4.
(1)求正三棱锥的全面积;
(2)线段、、的中点分别为、、,求二面角的余弦值.
答案(1)由已知得,
即中点,联结,则斜高,
,所以,.
(2)联结,,联结,
由已知得,,
所以是二面角的平面角.
由已知得,故.
在中,易知,,,
由余弦定理得.
所以,.
17. (2018年浙江)点P(1,-1)关于原点的对称点的坐标为( )
A. (-1,-1) B. (1,-1) C. (-1,1) D. (1,1)
答案C
18. (2018年浙江)下列命题正确的是( )
A. 垂直于同一平面的两个平面垂直 B. 垂直于同一平面的两条直线垂直
C. 垂直于同一平面的两个平面平行 D. 垂直于同一平面的两条直线平行
答案D
19. (2018年浙江)如图所示,相传这个图形表达了古希腊数学家阿基米德最引以为自豪的发现:圆柱内切一个球,球的直径与圆柱的高相等,则圆柱的体积与球的体积之比等于圆柱的全面积与球的全面积之比,这个比值为__________.
答案3:2
20. (2018年浙江)如图所示,圆锥SO的母线SA=SC=cm,底面半径为2cm,△OAC为正三角形,求:
(1)圆锥SO的侧面积与体积;(4分)
(2)二面角S-AC-O的大小.(5分)
答案(1),;
(2)60°
21. (2017年浙江)已知圆锥底面半径为4,侧面面积为60,则母线长为( )
A. B. 2 C. D.
答案D
22. (2017年浙江)如图在正方体中,下列结论错误的是( )
A.平面 B.平面平面
C. D.平面平面
答案C
23. (2017年浙江)点关于点为中心的对称点坐标是______.
答案
24. (2017年浙江)如图平面,,,.
(1)求二面角的大小;(5分)
(2)求椎体的体积.(4分)
答案(1)取的中点,连结、
,是中点,所以.
又面,所以.
所以,是二面角的平面角.
由已知得,又在中,,
所以,
在中,,,
所以,,
(2)在中,可求得
,所以,
所以,
所以,
25. (2016年浙江)下列结论正确的是
A. 直线平行于平面,则平行于平面内的所有直线
B.过直线外一点可以作无数条直线与异面
C.若直线、与平面所成角相等,则平行于
D.两条不平行直线确定一个平面
【答案】B
【解析】过直线外一点有无数条直线与其异面;所以答案选B。
26. (2016年浙江)圆柱的底面面积为,体积为,球的直径和圆柱的高相等,则球的体积
.
【答案】
【解析】由题意知,圆柱的高为4cm,球的半径为2cm,体积
27. (2016年浙江)如图所示, 已知菱形,,把菱形沿对角线折为的二面角,连接,如图所示,
求:(1)折叠后的距离; (2)二面角的平面角的余弦值.
图(1) 图(2)
【解析】(1)取BD中点E,连接AE,CE,△ABD,△BCD均为等边三角形,
所以AE⊥BD,CE⊥BD,
所以∠AEC是二面角A-BD-C的一个平面角,即∠AEC=60°,
又因为AE=CE,
所以△AEC是正三角形,AC=AE,
在△ABD中,已知AD=AB=BD=2,则AE=,
所以AC=.
(2)取AC中点F,连接DF,BF,因为AD=DC=BC=AB,
所以DF⊥AC,BF⊥AC,DF=BF,
所以∠DFB为二面角D-AC-B的一个平面角,
因为BD=2,AF=,
所以,
所以在△BDF中,.
28. (2015年浙江)在下列命题中,真命题的个数是( )
①, ②,
③, ④,
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
答案C 【解析】②a,b有可能相交,④a有可能在内,①③正确.答案选C.
29. (2015年浙江)下列各点中与点关于点H(2,3)中心对称的是( )
A.(0,1) B.(5,6) C. D.
答案B 【解析】设P(x,y)与点关于点H(2,3)中心对称,则,.∴, .答案选B.
30. (2015年浙江)体对角线为3cm的正方体,其体积__________.
答案 【解析】设正方体的边长为a,∵体对角线为3cm,∴,得,∴体积.
31. (2015年浙江)如图所示,在棱长为a的正方体中,平面把正方体分成两部分.求:
(1)直线与平面所成的角;(2分)
(2)平面与平面所成二面角的平面角的余弦值;(3分)
(3)两部分中体积大的部分的体积.(2分)
答案(1)因为直线,
且平面,推知直线平面(1分)
所以直线与平面所成的角为0°(1分)
(2)连接,交于E,连接AE,因为E是对角线交点,三角形是等边三角形,所以,,
所以是平面与平面所成二面角的平面角(1分)
在三角形ADE中,,
所以.(2分)
(3)设两部分中体积大的部分体积为,体积小的部分的体积为,正方体体积为V,则有,(1分)
所以所求部分的体积(1分)
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专题07 平面向量与立体几何
考点01平面向量
1. (2024年浙江)在中,已知点的坐标为,点的坐标为,分别为边的中点,则向量的坐标为( )
A. B. C. D.
(2023年浙江)已知点M(4,0),问量 =(0,4),=(-2,2),则点P的坐标为( )
A.(-6,6) B.(2,-2) C.(-2,-6) D.(2,6)
2. (2022年浙江)己知点,则( )
A. B. C. D.
3. (2022年浙江)己知点,若动点使得,则实数t的取值范围为__________.
4. (2021年浙江)正三角形ABC的边长为1,E为BC边上动点,则的最小值为( )
A. 1 B. C. D.
5. (2020年浙江)如图,正方形的边长为1,则( )
A.0 B. C.2 D.
6. (2019年浙江)已知平行四边形,则向量( )
A. B. C. D.
7. (2018年浙江)如图所示,点O是正六边形ABCDEF的中心,则
( )
A. B.
C. D. 0
8. (2017年浙江)在中,向量表达式正确的是( )
A. B.
C. D.
9. (2017年浙江)已知、、,若,则为______.
10. (2016年浙江)如图,是边长为1的正方形,则
A. B. C. D.
11. (2015年浙江)已知,则__________.
考点02立体几何
1. (2024年浙江)刘徽注《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“壍(qiàn)堵”;将底面为矩形,一条侧棱垂直于底面的四棱锥称为“阳马”;将四个面均为直角三角形的四面体称为“鳖臑(biē nào)”.如图所示,壍堵可斜解为“阳马”和“鳖臑”两部分,则“阳马”与“鳖臑”的体积之比为( )
A. B. C. D.
(2024年浙江)如图所示,某几何体是一个圆锥与一个半球的组合体,若圆锥的高为,圆锥底面的直径与半球的直径皆为6,则该几何体的表面积____________.
(2024年浙江)如图所示,菱形ABCD的边长为3,,点是平面ABCD外一点,平面ABCD,且.求:
(1)四棱锥的体积;
(2)二面角的平面角的正切值.
(2023年浙江)如图所示,在三棱柱ABC- 中,点D是AC上的动点,则直线BD与的位置关系是( )
A.相交 B.平行 C.异面 D.异面或平行
2. (2023年浙江)圆锥的母线为4,侧面积是底面积的2倍,则圆锥的高为_______.
3. (2023年浙江)如图所示,在长方体ABCD- 中,AB=5, =4,AD=3,点E在上,点F,G在AB上,FG=2.求
(1) 求四棱锥E-CDFG的体积;(4分)
(2) 求二面角E-FG-C的平面角的正切值.(5分)
4. (2022年浙江)点关于x轴的对称点的坐标为( )
A. B. C. D.
5. (2022年浙江)如图所示,在正方体中,异面直线和CD所成角的正弦值为( )
A.1 B. C. D.
6. (2022年浙江)一个玻璃容器盛有一部分水,其内部形状是底面半径为的圆柱将一个实心玻璃球放入该容器中,球完全沉没在水里,此时玻璃容器中的水位上升了(水没有外溢),则球的半径为__________.
7. (2022年浙江)如图(1)所示,在棱长为1的正方体中,分别沿相邻三个面的对角线截去三个三棱锥和,得到如图(2)所示的儿何体.
求:
(1)图(2)所示几何体的体积V;(4分)
(2)二面角的平面角的余弦值.(5分)
8. (2021年浙江)已知l是直线,,是两个不同的平面,下列命题正确的是( )
A. 若,,则 B. 若,,则
C. 若,,则 D. 若,,则
9. (2021年浙江)直角边长为1的等腰直角三角形,以斜边为旋转轴,旋转一周所得几何体的体积为 .
10. (2021年浙江)如图,正四棱柱,,.
(1)求二面角的平面角的正切值;(4分)
(2)求四棱锥的体积.(5分)
11. (2020年浙江)下列叙述中,错误的是( )
A.平行于同一个平面的两条直线平行 B.平行于同一条直线的两条直线平行
C.垂直于同一条直线的两个平面平行 D.垂直于同一个平面的两条直线平行
12. (2020年浙江)如图所示,某几何体由正四棱锥和正方体构成,正四棱锥侧棱长为,正方体棱长为1,则_________.
13. (2020年浙江)如图所示,正方体的棱长为6,点M在棱上,且.联结.
(1)求直线与平面所成角的正切值;(4分)
(2)求三棱锥的体积.(5分)
14. (2019年浙江)已知两直线、分别平行于平面,则两直线、的位置关系为( )
A.平行 B.相交 C.异面 D.以上情况都有可能
15. (2019年浙江)圆柱的轴截面是边长为3的正方形,则圆柱的体积等于________.
16. (2019年浙江)如图,正三棱锥的侧棱长为,底面边长为4.
(1)求正三棱锥的全面积;
(2)线段、、的中点分别为、、,求二面角的余弦值.
17. (2018年浙江)点P(1,-1)关于原点的对称点的坐标为( )
A. (-1,-1) B. (1,-1) C. (-1,1) D. (1,1)
18. (2018年浙江)下列命题正确的是( )
A. 垂直于同一平面的两个平面垂直 B. 垂直于同一平面的两条直线垂直
C. 垂直于同一平面的两个平面平行 D. 垂直于同一平面的两条直线平行
19. (2018年浙江)如图所示,相传这个图形表达了古希腊数学家阿基米德最引以为自豪的发现:圆柱内切一个球,球的直径与圆柱的高相等,则圆柱的体积与球的体积之比等于圆柱的全面积与球的全面积之比,这个比值为__________.
20. (2018年浙江)如图所示,圆锥SO的母线SA=SC=cm,底面半径为2cm,△OAC为正三角形,求:
(1)圆锥SO的侧面积与体积;(4分)
(2)二面角S-AC-O的大小.(5分)
21. (2017年浙江)已知圆锥底面半径为4,侧面面积为60,则母线长为( )
A. B. 2 C. D.
22. (2017年浙江)如图在正方体中,下列结论错误的是( )
A.平面 B.平面平面
C. D.平面平面
23. (2017年浙江)点关于点为中心的对称点坐标是______.
24. (2017年浙江)如图平面,,,.
(1)求二面角的大小;(5分)
(2)求椎体的体积.(4分)
25. (2016年浙江)下列结论正确的是
A. 直线平行于平面,则平行于平面内的所有直线
B.过直线外一点可以作无数条直线与异面
C.若直线、与平面所成角相等,则平行于
D.两条不平行直线确定一个平面
26. (2016年浙江)圆柱的底面面积为,体积为,球的直径和圆柱的高相等,则球的体积 .
27. (2016年浙江)如图所示, 已知菱形,,把菱形沿对角线折为的二面角,连接,如图所示,
求:(1)折叠后的距离; (2)二面角的平面角的余弦值.
图(1) 图(2)
28. (2015年浙江)在下列命题中,真命题的个数是( )
①, ②,
③, ④,
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
29. (2015年浙江)下列各点中与点关于点H(2,3)中心对称的是( )
A.(0,1) B.(5,6) C. D.
30. (2015年浙江)体对角线为3cm的正方体,其体积__________.
31. (2015年浙江)如图所示,在棱长为a的正方体中,平面把正方体分成两部分.求:
(1)直线与平面所成的角;(2分)
(2)平面与平面所成二面角的平面角的余弦值;(3分)
(3)两部分中体积大的部分的体积.(2分)
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