内容正文:
专题四 立体几何
第2讲 空间点、线、面的位置关系
1.(2017·全国卷Ⅰ)如图,在下列四个正方体中,A,B为正方体的两个顶点,M,N,Q为所在棱的中点,则在这四个正方体中,直线AB与平面MNQ不平行的是( )
解析:法一 A项,作如图①所示的辅助线,其中D为BC的中点,则QD∥AB.
因为QD∩平面MNQ=Q,所以QD与平面MNQ相交,
所以直线AB与平面MNQ相交.
B项,作如图②所示的辅助线,则AB∥CD,CD∥MQ,所以AB∥MQ.
又AB⊄平面MNQ,MQ⊂平面MNQ,所以AB∥平面MNQ.
C项,作如图③所示的辅助线,则AB∥CD,CD∥MQ,所以AB∥MQ.
又AB⊄平面MNQ,MQ⊂平面MNQ,所以AB∥平面MNQ.
D项,作如图④所示的辅助线,则AB∥CD,CD∥NQ,所以AB∥NQ.
又AB⊄平面MNQ,NQ⊂平面MNQ,所以AB∥平面MNQ.
故选A.
答案:A
2.(2018·全国卷Ⅰ)在长方体ABCDA1B1C1D1中,AB=BC=2,AC1与平面BB1C1C所成的角为30°,则该长方体的体积为( )
A.8 B.6eq \r(2) C.8eq \r(2) D.8eq \r(3)
解析:如图,由长方体的性质可得AB⊥平面BCC1B1,
所以BC1为直线AC1在平面BCC1B1内的射影,
所以∠AC1B为直线AC1与平面BCC1B1所成的角,即∠AC1B=30°.
在Rt△ABC1中,AB=2,∠AC1B=30°,所以BC1=2eq \r(3),
在Rt△BCC1中,CC1=2,1)eq \r(BC-BC2)
=eq \r((2\r(3))2-22)=2eq \r(2),
所以该长方体的体积V=2×2×2eq \r(2)=8eq \r(2).
答案:C
3.(2017·全国卷Ⅰ)如图,在四棱锥PABCD中,AB∥CD,且∠BAP=∠CDP=90°.
(1)证明:平面PAB⊥平面PAD;
(2)若PA=PD=AB=DC,∠APD=90°,且四棱锥PABCD的体积为eq \f(8,3),求该四棱锥的侧面积.
(1)证明:因为∠BAP=∠CDP=90°,所以AB⊥PA,CD⊥PD.
因为AB∥CD,所以AB⊥PD.
又因为PA∩PD=P,PD⊂平面PAD,所以AB⊥平面PAD.
因为AB⊂平面PAB,所以平面PAB