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1、 精品資料
第八章 章末檢測(cè)
(時(shí)間:120分鐘 滿分:150分)
一、選擇題(本大題共12小題,每小題5分,共60分)
1.(2010山東)在空間中,下列命題正確的是( )
A.平行直線的平行投影重合
B.平行于同一直線的兩個(gè)平面平行
C.垂直于同一平面的兩個(gè)平面平行
D.垂直于同一平面的兩條直線平行
2.(2011聊城模擬)設(shè)m、n是不同的直線,α、β、γ是不同的平面,有以下四個(gè)命題:
①?β∥γ; ②?m⊥β;
③?α⊥β; ④?m∥α.
其中真命題的序號(hào)是( )
A.①④ B.②③ C.
2、①③ D.②④
3.(2010福建)
如圖,若Ω是長(zhǎng)方體ABCD-A1B1C1D1被平面EFGH截去幾何體EFGHB1C1后得到的幾何體,其中E為線段A1B1上異于B1的點(diǎn),F(xiàn)為線段BB1上異于B1的點(diǎn),且EH∥A1D1,則下列結(jié)論中不正確的是( )
A.EH∥FG
B.四邊形EFGH是矩形
C.Ω是棱柱
D.Ω是棱臺(tái)
4.正四面體的內(nèi)切球與外接球的半徑之比為( )
A.1∶3 B.1∶9 C.1∶27 D.1∶81
5.(2011廣東)如圖所示,某幾何體的正視圖(主視圖)是平行四邊形,側(cè)視圖(左視圖)和俯視圖都是矩形,則該幾何體的體積為( )
3、
A.6 B.9
C.12 D.18
6.(2011舟山月考)若一個(gè)圓柱的側(cè)面展開(kāi)圖是一個(gè)正方形,則這個(gè)圓柱的全面積與側(cè)面積的比為( )
A. B. C. D.
7.
如圖所示,正方體ABCD—A1B1C1D1的棱長(zhǎng)為1,O是底面A1B1C1D1的中心,則O到平面ABC1D1的距離為( )
A. B.
C. D.
8.(2011四川)l1,l2,l3是空間三條不同的直線,則下列命題正確的是( )
A.l1⊥l2,l2⊥l3?l1∥l3
B.l1⊥l2,l2∥l3?l1⊥l3
C.l1∥l2∥l3?l1,
4、l2,l3共面
D.l1,l2,l3共點(diǎn)?l1,l2,l3共面
9.(2011臨沂模擬)某幾何體的三視圖如圖,則該幾何體的體積的最大值為( )
A. B. C. D.
10.設(shè)P是60的二面角α—l—β內(nèi)一點(diǎn),PA⊥平面α,PB⊥平面β,A、B分別為垂足,PA=4,PB=2,則AB的長(zhǎng)是( )
A.2 B.2 C.2 D.4
11.正三棱柱ABC-A1B1C1的底面三角形的邊長(zhǎng)是a,D,E分別是BB1,CC1上的點(diǎn),且EC=BC=2BD,則平面ADE與平面ABC的夾角的大小為( )
A.30 B.45
C.60 D.
5、90
12.(2011麗水月考)
如圖所示,平面α⊥平面β,A∈α,B∈β,AB與兩平面α、β所成的角分別為和.過(guò)A、B分別作兩平面交線的垂線,垂足為A′、B′,則AB∶A′B′等于( )
A.2∶1 B.3∶1
C.3∶2 D.4∶3
二、填空題(本大題共4小題,每小題5分,共20分)
13.如圖,是△AOB用斜二測(cè)畫(huà)法畫(huà)出的直觀圖△A′O′B′,則△AOB的面積是________.
14.
如圖,在正方體ABCD—A1B1C1D1中,E,F(xiàn),G,H,N分別是棱CC1,C1D1,D1D,DC,BC的中點(diǎn),點(diǎn)M在四邊形EFGH及其內(nèi)部運(yùn)動(dòng),則點(diǎn)
6、M只需滿足條件________時(shí),就有MN∥平面B1BDD1.
15.(2011上海)若圓錐的側(cè)面積為2π,底面面積為π,則該圓錐的體積為_(kāi)_______.
16.(2011陽(yáng)江月考)正四棱錐S—ABCD中,O為頂點(diǎn)在底面上的射影,P為側(cè)棱SD的中點(diǎn),且SO=OD,則直線BC與平面PAC所成的角是________.
三、解答題(本大題共6小題,共70分)
17.(10分)有一個(gè)圓錐的側(cè)面展開(kāi)圖是一個(gè)半徑為5、圓心角為的扇形,在這個(gè)圓錐中內(nèi)接一個(gè)高為x的圓柱.
(1)求圓錐的體積;
(2)當(dāng)x為何值時(shí),圓柱的側(cè)面積最大?
7、18.(12分)已知在矩形ABCD中,AB=4,AD=3,沿對(duì)角線AC折疊,使面ABC與面ADC垂直,求B、D間的距離.
19.(12分)(2011陜西)如圖,在△ABC中,∠ABC=60,∠BAC=90,AD是BC上的高,沿AD把△ABD折起,使∠BDC=90.
(1)證明:平面ADB⊥平面BDC;
(2)設(shè)E為BC的中點(diǎn),求與夾角的余弦值.
20.(12分)(2011廣州模擬)
如圖,A1A是圓柱的母線,AB是圓柱底面圓的直徑,C是底面圓周上異于A,B的任意一點(diǎn),A1A=A
8、B=2.
(1)求證:BC⊥平面AA1C;
(2)求三棱錐A1—ABC的體積的最大值.
21.(12分)(2011重慶)如圖,在四面體ABCD中,平面ABC⊥平面ACD,AB⊥BC,AD=CD,∠CAD=30.
(1)若AD=2,AB=2BC,求四面體ABCD的體積.
(2)若二面角C-AB-D為60,求異面直線AD與BC所成角的余弦值.
22.(12分)(2011北京)如圖,在四棱錐P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是菱形,AB=2,∠BA
9、D=60.
(1)求證:BD⊥平面PAC;
(2)若PA=AB,求PB與AC所成角的余弦值;
(3)當(dāng)平面PBC與平面PDC垂直時(shí),求PA的長(zhǎng).
第八章 章末檢測(cè)
1.D 2.C 3.D 4.A
5.B [由三視圖可還原幾何體的直觀圖如圖所示.
此幾何體可通過(guò)分割和補(bǔ)形的方法拼湊成一個(gè)長(zhǎng)和寬均為3,高為的平行六面體,所求體積V=33=9.]
6.A 7.B
8.B [當(dāng)l1⊥l2,l2⊥l3時(shí),l1也可能與l3相交或異面,故A不正確;l1⊥l2,l2∥l3?l1⊥l3,故B正確;當(dāng)l1∥l2∥l3時(shí),l1,l2,l3未必共面,如三棱
10、柱的三條側(cè)棱,故C不正確;l1,l2,l3共點(diǎn)時(shí),l1,l2,l3未必共面,如正方體中從同一頂點(diǎn)出發(fā)的三條棱,故D不正確.]
9.D 10.C 11.B 12.A
13.16 14.M∈線段FH 15.π 16.30
17.解 (1)因?yàn)閳A錐側(cè)面展開(kāi)圖的半徑為5,所以圓錐的母線長(zhǎng)為5.設(shè)圓錐的底面半徑為r,
則2πr=5,解得r=3.(2分)
所以圓錐的高為4.
從而圓錐的體積V=πr24=12π.(4分)
(2)右圖為軸截面圖,這個(gè)圖為等腰三角形中內(nèi)接一個(gè)矩形.
設(shè)圓柱的底面半徑為a,
則=,從而a=3-x.(6分)
圓柱的側(cè)面積S(x)=2π(3-x)x
=π(4
11、x-x2)=π[4-(x-2)2](0
12、
同方法一,過(guò)E作FB的平行線交AB于P點(diǎn),以E為坐標(biāo)原點(diǎn),以EP、EC、ED所在直線分別為x、y、z軸建立空間直角坐標(biāo)系,如圖.則由方法一知DE=FB=,EF=.(4分)
∴D,B.(6分)
∴||==.
(12分)
19.(1)證明 ∵折起前AD是BC邊上的高,
∴當(dāng)△ABD折起后,AD⊥DC,AD⊥DB.(2分)
又DB∩DC=D,∴AD⊥平面BDC.(4分)
∵AD?平面ABD,
∴平面ADB⊥平面BDC.(6分)
(2)解 由∠BDC=90及(1),知DA,DB,DC兩兩垂直.不妨設(shè)DB=1,以D為坐標(biāo)原點(diǎn),分別以,,所在直線為x,y,z軸建立如圖所示的空
13、間直角坐標(biāo)系,易得D(0,0,0),B(1,0,0),C(0,3,0),A(0,0,),E(,,0),(9分)
∴=(,,-),=(1,0,0),(10分)
∴與夾角的余弦值為cos〈,〉===.(12分)
20.(1)證明 ∵C是底面圓周上異于A,B的任意一點(diǎn),且AB是圓柱底面圓的直徑,∴BC⊥AC.
∵AA1⊥平面ABC,BC?平面ABC,
∴AA1⊥BC.(4分)
∵AA1∩AC=A,AA1?平面AA1C,
AC?平面AA1C,∴BC⊥平面AA1C.(5分)
(2)解 設(shè)AC=x,在Rt△ABC中,
BC== (0
14、1=ACBCAA1
=x (0
15、.(6分)
(2)解 方法一 如圖①,設(shè)G,H分別為邊CD,BD的中點(diǎn),連接FG,F(xiàn)H,HG,則FG∥AD,GH∥BC,從而∠FGH是異面直線AD與BC所成的角或其補(bǔ)角.(7分)
設(shè)E為邊AB的中點(diǎn),連接EF,則EF∥BC,
由AB⊥BC,知EF⊥AB.
又由(1)有DF⊥平面ABC,故由三垂線定理知DE⊥AB.
所以∠DEF為二面角C-AB-D的平面角.由題設(shè)知∠DEF=60.(9分)
設(shè)AD=a,則DF=ADsin∠CAD=.
在Rt△DEF中,EF=DFcot∠DEF==a,
從而GH=BC=EF=a.
因?yàn)镽t△ADE≌Rt△BDE,故BD=AD=a,
從而,在Rt
16、△BDF中,F(xiàn)H=BD=.(10分)
又FG=AD=,從而在△FGH中,因FG=FH,
由余弦定理得cos∠FGH===.
因此,異面直線AD與BC所成角的余弦值為.(12分)
②
方法二 如圖②,過(guò)F作FM⊥AC,交AB于M.已知AD=CD,平面ABC⊥平面ACD,易知FC,F(xiàn)D,F(xiàn)M兩兩垂直,以F為原點(diǎn),射線FM,F(xiàn)C,F(xiàn)D分別為x軸,y軸,z軸的正半軸,建立空間直角坐標(biāo)系F-xyz.(7分)
不妨設(shè)AD=2,由CD=AD,∠CAD=30,易知點(diǎn)A,C,D的坐標(biāo)分別為A(0,-,0),C(0,,0),D(0,0,1),則=(0,,1).
顯然向量k=(0,0,1)是平面A
17、BC的法向量.
已知二面角C-AB-D為60,故可取平面ABD的單位法向量n=(l,m,n),使得〈n,k〉=60,從而n=.
由n⊥,有m+n=0,從而m=-.
由l2+m2+n2=1,得l=.
設(shè)點(diǎn)B的坐標(biāo)為(x,y,0),由⊥,n⊥,取l=,有
解得或(舍去).
易知l=-與坐標(biāo)系的建立方式不合,舍去.
因此點(diǎn)B的坐標(biāo)為(,,0).(10分)
所以=(,-,0),從而cos〈,〉===-.
故異面直線AD與BC所成的角的余弦值為.(12分)
22.(1)證明 因?yàn)樗倪呅蜛BCD是菱形,所以AC⊥BD.
又因?yàn)镻A⊥平面ABCD,所以PA⊥BD.
所以BD⊥平面PA
18、C.(3分)
(2)解 設(shè)AC∩BD=O,
因?yàn)椤螧AD=60,PA=AB=2,
所以BO=1,AO=CO=.
如圖,以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),建立空間直角坐標(biāo)系O-xyz,則P(0,-,2),A(0,-,0),B(1,0,0),C(0,,0).(6分)
所以=(1,,-2),
=(0,2,0).
設(shè)PB與AC所成角為θ,則
cos θ===.(6分)
(3)解 由(2)知=(-1,,0).
設(shè)P(0,-,t)(t>0),則=(-1,-,t).
設(shè)平面PBC的法向量m=(x,y,z),
則m=0,m=0.
所以
令y=,則x=3,z=.所以m=(3,,).
同理,平面PDC的法向量n=(-3,,).
(10分)
因?yàn)槠矫鍼BC⊥平面PDC,
所以mn=0,即-6+=0,
解得t=.所以PA=.(12分)