内容正文:
专题强化训练(一) 空间几何体及点、线、面的位置关系
(建议用时:45分钟)
[学业达标练]
一、选择题
1.下列说法中正确的是 ( )
A.若直线m∥平面α,直线n⊥平面β,且平面α⊥平面β,则直线m⊥直线n
B.两个平面一定将空间分成四部分
C.已知异面直线a,b所成的角为45°,若a⊥平面α,b⊥平面β,则平面α与平面β所成的角为135°
D.若平面α∥平面β,直线a⊄平面α,直线a⊄平面β,直线a∥平面α,则直线a∥平面β
D [A中,m与n可能平行,可能相交,也可能异面,可知A不正确;B中,当两个平面平行时,将空间分为三部分,可知B不正确;C中,根据异面直线所成的角与二面角的平面角的定义,可知平面α和平面β所成的角与异面直线a,b所成的角相等或互补,所以两个平面所成的角为45°或135°,C不正确;D中,由空间面面平行和线面平行的性质定理,可知D正确.故选D.]
2.一个球与一个正三棱柱的三个侧面和两个底面都相切,已知这个球的体积是,那么该三棱柱的体积是( )
A.96
B.16
C.24
D.48
D [用平行于棱柱底面的平面去截棱柱和球,截面如图所示:
设球的半径为R,则,所以R=2.R3=
所以正三棱柱底面边长a=4,
其高h=2R=4,V=.]
)2×4=48×(4
3.已知直三棱柱ABCA1B1C1的6个顶点都在球O的球面上,若AB=3,AC=4,AB⊥AC,AA1=12,则球O的表面积为( )
【导学号:07742188】
A.153π B.160π C.169π
D.360π
C [由于直三棱柱的底面是直角三角形,所以可以把此三棱柱补成长方体,其体对角线就是外接球的直径,所以球O的半径R==169π,故选C.],所以球O的表面积S=4π×=
4.如图15,∠C=90°,AC=BC,M,N分别是BC,AB的中点,沿直线MN将△BMN折起至△B′MN位置,使二面角B′MNB的大小为60°,则B′A与平面ABC所成角的正切值为( )
图15
A.
D. C. B.
C [设BC=2.过B′作B′D⊥BC,垂足为D(图略),则B′D⊥平面ABC,连接AD,则∠B′AD是B′A与平面ABC所成的角.由题意,知∠B′MB=60°,MB′=MB=1,则MD=,
+22)=,AD=,B′D=
∴tan∠B′AD=.]==
5.如图1-11,四棱锥SABCD的底面为正方形,SD⊥底面ABCD,则下列结论中不正确的是 ( )
图1-11
A.AC⊥SB
B.AB∥平面SCD
C.SA与平面SBD所成的角等于SC与平面SBD所成的角
D.AB与SC所成的角等于DC与SA所成的角
D [选项A正确,因为SD垂直于平面ABCD,而AC在平面ABCD内,所以AC垂直于SD;再由ABCD为正方形,所以AC垂直于BD,而BD与SD相交,所以AC垂直于平面SBD,进而垂直于SB.
选项B正确,因为AB平行于CD,而CD在平面SCD内,AB不在平面SCD内,所以AB平行于平面SCD.
选项C正确,设AC与BD的交点为O,连接SO,则SA与平面SBD所成的角就是∠ASO,SC与平面SBD所成的角就是∠CSO,易知这两个角相等.
选项D错误,AB与SC所成的角等于∠SCD,而DC与SA所成的角是∠SAB,这两个角不相等.]
二、填空题
6.一个圆台的母线长等于上、下底面半径和的一半,且侧面积是32π,则母线长为________.
4 [设圆台的母线长为l,上、下底面半径分别为r,R,则l=(r+R),
又32π=π(r+R)l=2πl2,所以l2=16,所以l=4.]
7.如图1-12,半径为2的半球内有一个内接正六棱锥PABCDEF,则此正六棱锥的侧面积是________.
【导学号:07742189】
图1-12
6.]=6×2×,所以该正六棱锥的侧面积为6×= [显然正六棱锥PABCDEF的底面的外接圆是球的一个大圆,由已知,可得大圆的半径为2.易得其内接正六边形的边长为2.又正六棱锥PABCDEF的高为2,则斜高为
8.已知A是锐二面角αlβ中α内一点,AB垂直β于点B,AB=,点A到l的距离为2,则二面角αlβ的平面角的大小为________.
60° [过点A作l的垂线,设垂足为C,连接BC(图略).由于AB⊥β,则△ABC为直角三角形,∠ACB就是锐二面角αlβ的平面角.易得sin∠ACB=,因此∠ACB=60°,即二面角αlβ的平面角的大小是60°.]
三、解答题
9.如图1-13,已知正方体ABCDA1B1C1D1,O是底面ABCD对角线的交点.
图1-13
求证:(1)C1O∥面AB