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立体几何练习
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)
1、已知某几何体的俯视图是如图所示的矩形,正视图(或称主视图)是一个底边长为8、高为4的等腰三角形,侧视图(或称左视图)是一个底边长为6、高为4的等腰三角形.则该几何体的体积为( ) (A)48 (B) (C)96 (D)192 2.棱长都是1的三棱锥的表面积为( ) A.
3 B. 23 C. 33 D. 43 3.长方体的一个顶点上三条棱长分别是3,4,5,且它的8个顶点都在同一球面上,则这个球的表面积是( )
A.25 B.50 C.125 D.都不对
4、在空间四边形ABCD中,AB、BC、CD、DA上分别取E、F、G、H四点,如果GH、
EF交于一点P,则( )
A.P一定在直线BD上 B.P一定在直线AC上
C.P在直线AC或BD上 D.P既不在直线BD上,也不在AC上
5、若l、m、n是互不相同的空间直线,α、β是不重合的平面,则下列命题中为真命题的是( )
A.若//,l,n,则l//nB.若,l,则l C. 若l,l//,则D.若ln,mn,则l//m
6、已知两个平面垂直,下列命题
①一个平面内的已知直线必垂直于另一个平面的任意一条直线; ②一个平面内的已知直线必垂直于另一个平面的无数条直线; ③一个平面内的任一条直线必垂直于另一个平面;
④过一个平面内任意一点作交线的垂线,则垂线必垂直于另一个平面. 其中正确的个数是() A.3 B.2 C.1 D.0 7. 平面与平面平行的条件可以是()
A.内有无穷多条直线与平行; B.直线a//,a//
C.直线a,直线b,且a//,b// D.内的任何直线都与平行
8、如图,一个封闭的立方体,它的六个表面
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D C
A
B C
A1 D1
E B1 H B C1
C
C
A E D A
F
Bword
各标有A,B,C,D,E,F这六个字母之一,现放置成如图的三种不同的位置,则字母A,B,C对面的字母分别为( )
A) D ,E ,F B) F ,D ,E C) E, F ,D D) E, D,F 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 9、如图,在正方体
ABCDA1B1C1D1中,E,F,G,H分别为
AA1,AB,
BB1,
B1C1C1
的
中点,则异面直线EF与GH所成的角.
A1 10、如图长方体中,AB=AD=23,CC1=2,则二面角 C1—BD—C的大小为.
A D1
B1 D B C 11.已知直线b//平面,平面//平面,则直线b与的位置关系为. 12.正方体的内切球和外接球的半径之比为_____
13如图,△ABC是直角三角形,ACB=90,PA平面ABC,此图形中有个直角三角形
A
14. 将正方形ABCD沿对角线BD折成直二面角A-BD-C,有如下四个结论:(1)AC⊥BD;(2)△ACD是等边三角形 (3)AB与平面BCD所成的角为60°;(4)AB与CD所成的角为60°。则正确结论的序号为____
三、解答题(15、16、17题分别为8分、10分、12分,共30分) P 15.如图,PA⊥平面ABC,平面PAB⊥平面PBC 求证:AB⊥BC
A
B
16.在长方体ABCDA1B1C1D1中,已知DADC4,面直线A1B与B1C所成角的余弦值.
C B
P
C
DD13,求异
,ACCD,17.如图,在四棱锥PABCD中,PA底面ABCD,ABADP
ABC60°,PAABBC,E是PC的中点.
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E A B
C
D
word (Ⅰ)求PB和平面PAD所成的角的大小; (Ⅱ)证明AE平面PCD; (Ⅲ)求二面角APDC的正弦值.
1、B
2.A 3.B 长方体对角线是球直径,
l32425252,2R52,R52,S4R2502
4.B 5、C 6、C 7、D 8、D 9、60° 10、30° 11、平行或在平面内;
12、正方体的棱长是内切球的直径,正方体的对角线是外接球的直径,设棱长是a
a2r内切球,r内切球a3a,3a2r外接球,r外接球,r:r1:322内切球外接球
13、4 14、(1)(2)(4)
15、证明:过A作AD⊥PB于D,由平面PAB⊥平面PBC ,得AD⊥平面PBC,故AD⊥BC, 又BC⊥PA,故BC⊥平面PAB,所以BC⊥AB
16、连接A1D, A1D//B1C,BA1D为异面直线A1B与B1C所成的角. 连接BD,在△A1DB中,A1BA1D5,BD42,
A1B2A1D2BD22525329cosBA1D2A1BA1D25525. 则
AB平面ABCD,17、(Ⅰ)解:在四棱锥PABCD中,因PA底面ABCD,故PAAB.
又ABAD,PAADA,从而AB平面PAD.故PB在平面PAD内的射影为PA,
P
从而∠APB为PB和平面PAD所成的角. 在Rt△PAB中,ABPA,故∠APB45. 所以PB和平面PAD所成的角的大小为45. (Ⅱ)证明:在四棱锥PABCD中,
因PA底面ABCD,CD平面ABCD,故CDPA.
M
E A D
B
C
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word 由条件CDAC,PAACA,CD面PAC.又AE面PAC,AECD.
由PAABBC,∠ABC60,可得ACPA.E是PC的中点,AEPC,
PCCDC.综上得AE平面PCD.
(Ⅲ)解:过点E作EMPD,垂足为M,连结AM.由(Ⅱ)知,AE平面PCD,
AM在平面PCD内的射影是EM,则AMPD.
因此∠AME是二面角APDC的平面角.由已知,得∠CAD30.设ACa,得
PAa,
AD23212aPDaAEa332,,.
在Rt△ADP中,AMPD,AMPDPAAD,则
a23a273a721AE14asinAME3AM4. .在Rt△AEM中,
AMPAADPD
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