云南省2009屆高三數(shù)學月考模擬分類匯編---立體幾何

珠海市第四中學 邱金龍

一、選擇題

1、(2009昆明市期末)三棱錐SABC中,SA⊥底面ABC,SA=4,AB=3,DAB的中點∠ABC=90°,則點D到面SBC的距離等于                                                                                    (    )

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       A.                                                    B

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       C.                                                     D.

C

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2、(2009昆明一中第三次模擬)如圖,正四棱柱中,,則異面直線所成角的余弦值為(   )

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  A.                        B.                

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C.                        D.

D

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3、(2009牟定一中期中)設(shè)、是兩條不同的直線,是兩個不同的平面.下列四個命題中,正確的是    (      )

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A.,,則      B.,則

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C.,,則      D.,則

D

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4、(2009南華一中12月月考)空間四條直線a,b,c,d,滿足a⊥b,b⊥c,c⊥d,d⊥a,則必有  (    )

A.a(chǎn)⊥c     B.b⊥d        C.b∥d 或a∥c     D.b∥d 且a∥c

C

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5、(2009玉溪市民族中學第四次月考)若球O的半徑為1,點A、B、C在球面上,它們?nèi)我鈨牲c的球面距離都等于則過A、B、C的小圓面積與球表面積之比為    -------(    )   A.          B.                 C.               D.

C

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二、解答題

1、(2009昆明市期末)如圖,在正三棱柱ABCA1B1C1中,BB1=2,BC=2,D為B1C1的中點。

   (Ⅰ)證明:B1C⊥面A1BD

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   (Ⅱ)求二面角BACB1的大小。

方法一:

   (Ⅰ)證明:在Rt△BB1D和Rt△B1C1C中,

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       由

              △BB1D∽△B1C1C,∠B1DB=∠B1CC1。

       又 ∠CB1D+∠B1CC1=90°

       故 ∠CB1D+∠B1DB=90°

       故 B1C⊥BD.?????????????????????3分

       又 正三棱柱ABCA1B1C1,D為B1C1的中點。

       由 A1D⊥平面B1C,

       得 A1DB1C

       又A1DB1D=D,

       所以 B1C⊥面A1BD。???????????????????????????????????????????????????6分

   (Ⅱ)解:設(shè)E為AC的中點,連接BE、B1E。

    在正三棱柱ABCA1B1C1中,B1C=B1A,∴B1EAC,BEAC,

       即 ∠BEB1為二面角B―AC―B1的平面角?????????????????????????????????9分

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       又

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       故

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       所以  二面角的大小為??????????????????????????????????????12分

       方法二:

   (Ⅰ)證明:設(shè)BC的中點為O,如圖建立空間直角坐標系Oxyz

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依題意有

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       故 

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       又 

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       所以

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       故         又  BDBA1=B

       所以 B1C⊥面A1BD

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   (Ⅱ)依題意有

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       設(shè)⊥平面ACB1⊥平面ABC

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       求得

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       故

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       所以  二面角的大小為??????????????????????????????????????12分

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2、(2009昆明一中第三次模擬)如圖1,在直角梯形中,,的中點,分別為的中點,將沿折起,使點在平面上的射影為點,如圖2.

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(Ⅰ)求證:平面

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(Ⅱ)求二面角的余弦值

 

 

 

 

 

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解:由題意, 折起后平面,四邊形是邊長為2的正方形,

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(Ⅰ)分別是的中點,.

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平面平面   平面

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(Ⅱ)建立空間直角坐標系,如圖,

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設(shè)平面的法向量為,

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, 得

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設(shè)平面的法向量為

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   得

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.

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所以,二面角的余弦值為.

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3、(2009牟定一中期中)如圖,正三棱柱ABCA1B1C1中,DBC的中點,AA1=AB=a

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(I)求證:ADB1D

  (II)求證:A1C//平面AB1D;

  (III)求點A1 到平面AB1D的距離

 

解(1)證明:∵ABC―A1B1C1是正三棱柱,

∴BB1⊥平面ABC,

∴BB1⊥AD,

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在正△ABC中,∵D是BC的中點,

∴AD⊥BD,………………2分

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AD⊥B1D………………4分

(2)解:連接DE.

∵AA1=AB  ∴四邊形A1ABB1是正方形,

∴E是A1B的中點,

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又D是BC的中點,∴DE∥A1C. ………………………… 6分

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∵DE平面AB1D,A1C平面AB1D,

∴A1C∥平面AB1D. ……………………8分 

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(3)由

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         ……………………12分

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4、(2009南華一中12月月考)正四棱錐S-ABCD中,O為底面中心,E為SA的中點,AB=1,直線AD到平面SBC的距離等于

(1)求斜高SM的長;

(2)求平面EBC與側(cè)面SAD所成銳二面角的小;

 

解法一:(1)連OM,作OH⊥SM于H.

∵SM為斜高,∴M為BC的中點,∴BC⊥OM.

∵BC⊥SM,∴BC⊥平面SMO.

又OH⊥SM,∴OH⊥平面SBC. 2分

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由題意,得

設(shè)SM=x,

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,解之,即.…………………6分

(2)設(shè)面EBC∩SD=F,取AD中點N,連SN,設(shè)SN∩EF=Q.

∵AD∥BC,∴AD∥面BEFC.而面SAD∩面BEFC=EF,∴AD∥EF.

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又AD⊥SN,AD⊥NM,AD⊥面SMN.

從而EF⊥面SMN,∴EF⊥QS,且EF⊥QM.

∴∠SQM為所求二面角的平面角,記為α.……… 7分

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由平幾知識,得

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,∴

 

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,即      

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所求二面角為. ……… 12分

 

 

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∵底面邊長為1,∴,

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,

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.    ……………1分

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設(shè),

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平面SBC的一個法向,

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,

∴y=2h,n=(0,2h,1).… 3分

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=(0,1,0),由題意,得.解得

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∴斜高. …………………………………………6分

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(2)n=(0,2h,1)=,

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由對稱性,面SAD的一個法向量為n1………8分

設(shè)平面EBC的一個法向量n2=(x,y,1),由

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,,得

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 解得.…10分

設(shè)所求的銳二面角為α,則

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,∴.……… 12分

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5、(2009宣威六中第一次月考)三棱錐被平行于底面的平面所截得的幾何體如圖所示,截面為,平面,,,,

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(1)證明:平面平面

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(2)求二面角的大。

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解:(Ⅰ)如圖,建立空間直角坐標系,

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,

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,點坐標為

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,

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,,,

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,又,

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平面,又平面,平面平面

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(Ⅱ)平面,取為平面的法向量,

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設(shè)平面的法向量為,則

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,如圖,可取,則,

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,

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即二面角

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6、(2009玉溪一中期末)如圖,棱錐的底面是矩形,⊥平面,,為棱上一點,且.

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(Ⅰ)求二面角的余弦值;

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(Ⅱ)求點到平面的距離.

解法一:

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(Ⅰ)在棱取三等分點,使,則⊥平面,

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⊥平面,過點,連結(jié),

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,為所求二面角的平面角.

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中,,

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,

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所以,二面角的余弦值為

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(Ⅱ)因為,所以點到平面的距離等于

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到平面的距離,⊥平面,

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過點,連結(jié),則

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⊥平面,過點,

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,為所求距離,

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所以,求點到平面的距離為

解法二:

證:(Ⅰ)建立如圖所示的直角坐標系,

A(0,0,0)、D(0,3,0)、P(0,0,3)、

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B(4,0,0)、C(4,3,0), 有已知得,

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.

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設(shè)平面QAC的法向量為,則

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,∴,

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,得到平面QAC的一個法向量為

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PA⊥平面ABCD,∴為平面ABCD的法向量.             

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設(shè)二面角P―CD―B的大小為q,依題意可得

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(Ⅱ)由(Ⅰ)得

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設(shè)平面PBD的法向量為,則,

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,∴令,得到平面QAC的一個為法向量為

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 ∵,

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C到面PBD的距離為

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