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1、PAGE PAGE 5綜合素養(yǎng)評價(二)立體幾何初步1.如圖,RtOAB是一平面圖形的直觀圖,斜邊OB2,則這個平面圖形的面積是()A.eq f(r(2),2)B1C.eq r(2)D2eq r(2)解析:選DRtOAB是一平面圖形的直觀圖,斜邊OB2,RtOAB的直角邊長是eq r(2).RtOAB的面積是eq f(1,2)eq r(2)eq r(2)1.原平面圖形的面積是12eq r(2)2eq r(2).故選D.2(多選)下列命題正確的是()A若一個平面內(nèi)兩條直線與另一個平面都平行,則這兩個平面相互平行B垂直于同一個平面的兩條直線平行C空間中垂直于同一直線的兩條直線相互平行D若兩個平面垂
2、直,那么一個平面內(nèi)與它們的交線不垂直的直線與另一個平面也不垂直解析:選BD當兩個平面相交時,一個平面內(nèi)的兩條平行于它們交線的直線也平行于另一個平面,故A不正確;由線面垂直的性質(zhì)定理知B正確;空間中垂直于同一條直線的兩條直線可能平行、相交或異面,故C不正確;若兩個平面垂直,只有在一個平面內(nèi)與它們的交線垂直的直線才與另一個平面垂直,故D正確3.九章算術(卷第五)商功中有如下問題:“今有冥谷上廣二丈,袤七丈,下廣八尺,袤四丈,深六丈五尺,問積幾何?”譯文為:“今有上、下底面皆為長方形的墓坑,上底寬2丈,長7丈;下底寬8尺,長4丈,深6丈5尺,問它的容積量是多少?”則該幾何體的容積為(注:1丈10尺)
3、()A45 000立方尺B52 000立方尺C63 000立方尺D72 000立方尺解析:選B進行分割如圖所示,V2(VAA1MNEVAMNDPQVDPQFD1)VBCGHADFE2eq f(1,3)156652eq f(1,2)65158eq f(82065,2)4052 000(立方尺)4.如圖,六棱錐PABCDEF的底面是正六邊形,PA平面ABC,PA2AB,則下列結論正確的是()APBADB平面PAB平面PBCC直線BC平面PAED直線PD與平面ABC所成的角為45解析:選D選項A、B、C顯然錯誤因為PA平面ABC,所以PDA是直線PD與平面ABC所成的角因為ABCDEF是正六邊形,所
4、以AD2AB.因為tanPDAeq f(PA,AD)eq f(2AB,2AB)1,所以直線PD與平面ABC所成的角為45.5菱形ABCD在平面內(nèi),PC,則PA與對角線BD的位置關系是()A平行B相交但不垂直C相交垂直D異面垂直解析:選D如圖,PC平面ABCD,PCBD.又四邊形ABCD是菱形,BDAC.PCACC,BD平面PAC.BDPA.顯然PA與BD異面,PA與BD異面垂直故選D.6已知正三棱錐的側棱長是底面邊長的2倍,則側棱與底面所成角的余弦值為()A.eq f(r(3),6)B.eq f(r(3),4)C.eq f(r(2),2)D.eq f(r(3),2)解析:選A如圖所示,設正三棱
5、錐的底面邊長為a,則側棱長為2a,設O為底面中心,則SAO為SA與平面ABC所成的角AOeq f(2,3)eq f(r(3),2)aeq f(r(3),3)a,cosSAOeq f(f(r(3),3)a,2a)eq f(r(3),6).7.如圖,在三棱錐PABC中,PA平面ABC,D是側面PBC上的一點,過點D作平面ABC的垂線DE,其中DPC,則DE與平面PAC的位置關系是_解析:因為DE平面ABC,PA平面ABC,所以DEPA.又DE平面PAC,PA平面PAC,所以DE平面PAC.答案:平行8已知直二面角l,A,ACl,C為垂足,B,BDl,D為垂足若AB2,ACBD1,則D到平面ABC的
6、距離為_解析:如圖,作DEBC于點E.由l為直二面角,ACl,得AC,進而ACDE.又BCDE,BCACC,于是DE平面ABC,故DE為D到平面ABC的距離在RtBCD中,利用等面積法得DEeq f(BDDC,BC)eq f(1r(2),r(3)eq f(r(6),3).答案:eq f(r(6),3)9.如圖,在棱長均相等的正四棱錐PABCD中,O為底面正方形的中心,M,N分別為側棱PA,PB的中點,有下列結論:PC平面OMN;平面PCD平面OMN;OMPA;直線PD與直線MN所成角的大小為90.其中正確結論的序號是_解析:連接AC,易得PCOM,所以PC平面OMN,結論正確同理PDON,所以
7、平面PCD平面OMN,結論正確由于四棱錐的棱長均相等,所以AB2BC2PA2PC2AC2,所以PCPA,又PCOM,所以OMPA,結論正確由于M,N分別為側棱PA,PB的中點,所以MNAB.又四邊形ABCD為正方形,所以ABCD,所以直線PD與直線MN所成的角即為直線PD與直線CD所成的角,即為PDC.又三角形PDC為等邊三角形,所以PDC60,故錯誤答案:10.如圖所示,四邊形ABCD是平行四邊形,PB平面ABCD,MAPB,PB2MA.在線段PB上是否存在一點F,使平面AFC平面PMD?若存在,請確定點F的位置;若不存在,請說明理由解:當點F是PB的中點時,平面AFC平面PMD.證明如下:
8、如圖,連接BD交AC于點O,連接FO,則PFeq f(1,2)PB.四邊形ABCD是平行四邊形,O是BD的中點OFPD.又OF平面PMD,PD平面PMD,OF平面PMD.又MA綉eq f(1,2)PB,PF綉MA.四邊形AFPM是平行四邊形AFPM.又AF平面PMD,PM平面PMD,AF平面PMD.又AFOFF,AF平面AFC,OF平面AFC,平面AFC平面PMD.11.如圖,正方體的棱長為1,BCBCO,求:(1)AO與AC所成角的度數(shù);(2)AO與平面ABCD所成角的正切值;(3)平面AOB與平面AOC所成角的度數(shù)解:(1)ACAC,AO與AC所成的角就是OAC.AB平面BBCC,OC平面
9、BBCC,OCAB.又OCBO,ABBOB,OC平面ABO.OA平面ABO,OCOA.在RtAOC中,OCeq f(r(2),2),ACeq r(2),則sinOACeq f(OC,AC)eq f(1,2),OAC30,即AO與AC所成角的度數(shù)為30.(2)如圖,作OEBC于E,連接AE.平面BBCC平面ABCD,OE平面ABCD.OAE為OA與平面ABCD所成的角在RtOAE中,OEeq f(1,2),AEeq r(12blc(rc)(avs4alco1(f(1,2)2)eq f(r(5),2),tanOAEeq f(OE,AE)eq f(r(5),5).(3)OCOA,OCOB,OAOBO
10、,OC平面AOB.又OC平面AOC,平面AOB平面AOC.即平面AOB與平面AOC所成角的度數(shù)為90.12如圖,在直角梯形ABCD中,ADBC,BAD90,ABBCeq f(1,2)ADa,E是AD的中點,O是AC與BE的交點將ABE沿BE折起到圖中A1BE的位置,得到四棱錐A1BCDE.(1)求證:CD平面A1OC;(2)當平面A1BE平面BCDE時,四棱錐A1BCDE的體積為36eq r(2),求a的值解:(1)證明:在題圖中,因為ABBCeq f(1,2)ADa,E是AD的中點,BAD90,所以BEAC.所以在題圖中,BEA1O,BEOC.又A1OOCO,所以BE平面A1OC,又由題知CDBE,所以CD平面A1OC.(2)由已知及(1)知,平面A1BE平面BCDE,且平面A1BE平面BCDEBE,A1OBE,所以A1O平面BCDE,即A1O是四
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