2018秋新版高中数学北师大版必修2习题第一章立体几何初步 习题课 Word版含解析

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2018秋新版高中数学北师大版必修2习题第一章立体几何初步 1.7.2 Word版含解析

2018秋新版高中数学北师大版必修2习题第一章立体几何初步 1.7.2 Word版含解析

柱、锥、台的体积
.一长方体过同一顶点的三个面的面积分别为和,则该长方体的体积为()
解析:设该长方体过同一个顶点的三条棱长分别为,
由题意有
则体积,故选.
答案
.把半径为的半圆形纸片卷成一个圆锥,则所得圆锥的体积是()
.π.π.π.π
解析:设圆锥的底面半径为,母线长为,则π·π,∴.∴圆锥的高.
∴圆锥的体积·π·π.
答案
.如图所示为直三棱柱''',它的高为,底面为边长是的正三角形,则三棱锥'的体积为() .
解析:∵'⊥平面,
∴'△·'×.
答案
.一空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()
ππππ
解析:先根据三视图得到几何体的形状,再根据柱体、锥体的体积公式计算即可.该几何体是组合体,下面是底面直径为、高为的圆柱,上面是底面边长为,侧棱长为的正四棱锥,该正四棱锥的高为,所以该几何体的体积为π×()×π.
答案
.若圆柱的侧面展开图是长为,宽为的矩形,则这个圆柱的体积为()
. . . π
解析:分两种情况,①当为底面周长时,有π,即,则π×;
②当为底面周长时,有π,即,
则π×.
答案
.棱长为的正方体,连接相邻面的中心,以这些线段为棱的八面体的体积为()
. . . .
解析:此八面体可分成上、下两个全等的正四棱锥,底边长为,高为,所以×.
答案
.在棱长为的正方体中,分别用过共顶点的三条棱中点的平面去截该正方体,则截去个三棱锥后,剩下的几何体的体积是.。

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北师大版高中数学必修2全册课时练习第一章《立体几何初步》简单旋转体1.给出以下说法:①圆台的上底面缩小为一点时(下底面不变),圆台就变成了圆锥;②球面就是球;③过空间四点总能作一个球.其中正确说法的个数是( )A.0 B.1 C.2 D.3答案 B解析根据圆锥和圆台的形状之间的联系可知①正确;球面是曲面,球是球体的简称,是实心的几何体,故②不正确;当空间四点在同一条直线上时,过这四点不能作球,故③不正确.2.如图阴影部分,绕中间轴旋转一周,形成的几何体形状为( )A.一个球体B.一个球体中间挖去一个圆柱C.一个圆柱D.一个球体中间挖去一个棱柱答案 B解析按旋转体的定义得到几何体B.3.有下列三个命题:①圆柱是将矩形旋转一周所得的几何体;②圆台的任意两条母线的延长线,可能相交也可能不相交;③圆锥的轴截面是等腰三角形.其中错误命题的个数是( )A.0 B.1 C.2 D.3答案 C解析①将矩形的一边作为旋转轴旋转一周得到的几何体是圆柱.②圆台的两条母线的延长线必相交,故①②错误,③是正确的.4.如图所示的几何体由一个圆柱挖去一个以圆柱的上底面为底面,下底面圆心为顶点的圆锥而得到的.现用一个竖直的平面去截这个几何体,则所截得的图形可能是( )A.(1)(2) B.(1)(3) C.(1)(4) D.(1)(5)答案 D解析轴截面为(1),平行于圆锥轴截面的截面是(5).5.下列命题中,错误的是( )A.圆柱的轴截面是过母线的截面中面积最大的一个B.圆锥的轴截面是所有过顶点的截面中面积最大的一个C.圆台的所有平行于底面的截面都是圆面D.圆锥所有的轴截面都是全等的等腰三角形答案 B解析当圆锥的截面顶角大于90°时,面积不是最大.6.圆锥被平行于底面的平面所截,若截面面积与底面面积之比为1∶2,则此圆锥的高被分成的两段之比为( )A.1∶2 B.1∶4C.1∶(2+1) D.1∶(2-1)答案 D解析根据相似性,若截面面积与底面面积之比为1∶2,则对应小圆锥与原圆锥高之比为1∶2,那么圆锥的高被截面分成的两段之比为1∶(2-1).7.一个正方体内有一个内切球,作正方体的对角面,所得截面图形是下图中的( )答案 B解析由组合体的结构特征知,球只与正方体的六个面相切,而与两侧棱相离,故正确答案为B.8.将等边三角形绕它的一条中线旋转180°,形成的几何体是________.答案圆锥解析 由旋转体的概念可知,得到的几何体是圆锥.9.圆台两底面半径分别是2 cm 和5 cm ,母线长是310 cm ,则它的轴截面的面积是________.答案 63 cm 2解析 画出轴截面,如图,过A 作AM ⊥BC 于M ,则BM =5-2=3(cm),AM =AB 2-BM 2=9(cm),∴S 四边形ABCD =+2=63(cm 2).10.如图所示的四个几何体中,哪些是圆柱与圆锥,哪些不是,并指出圆柱与圆锥的结构名称.解 ②是圆锥,圆面AOB 是圆锥的底面,SO 是圆锥的高,SA ,SB 是圆锥的母线. ③是圆柱,圆面A ′O ′B ′和圆面AOB 分别为上、下底面,O ′O 为圆柱的高,A ′A 与B ′B 为圆柱的母线.①不是圆柱,④不是圆锥.简单多面体1.五棱柱中,不同在任何侧面且不同在任何底面的两顶点的连线称为它的对角线,那么一个五棱柱对角线的条数共有( )A .20B .15C .12D .10 答案 D解析 如图,在五棱柱ABCDE -A 1B 1C 1D 1E 1中,从顶点A 出发的对角线有两条:AC 1,AD 1,同理从B ,C ,D ,E 点出发的对角线均有两条,共2×5=10(条).2.有两个面平行的多面体不可能是( )A.棱柱 B.棱锥C.棱台 D.长方体答案 B解析棱锥的各面都相交,故有两个面平行的多面体不可能是棱锥.3.如图,将装有水的长方体水槽固定底面一边后倾斜一个小角度,则倾斜后水槽中的水形成的几何体是( )A.棱柱B.棱台C.棱柱与棱锥的组合体D.不能确定答案 A解析形成的几何体前后两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,符合棱柱的定义.4.若棱台上、下底面的对应边之比为1∶2,则上、下底面的面积之比是( )A.1∶2 B.1∶4C.2∶1 D.4∶1答案 B解析由棱台的结构特征知,棱台上、下底面是相似多边形,面积比为对应边之比的平方,故选B.5.某同学制作了一个对面图案相同的正方体礼品盒(如下图1),则这个正方体礼品盒的表面展开图应该为( )答案 A 解析 两个不能相邻,B 、D 错误;两个不能相邻,C 错误,故选A.也可通过制作模型来判断.6.如下图所示,在三棱台A ′B ′C ′-ABC 中,截去三棱锥A ′-ABC 后,剩余部分是( )A .三棱锥B .四棱锥C .三棱柱D .三棱台 答案 B解析 剩余部分是四棱锥A ′-BB ′C ′C .7.若一个正棱锥有6个顶点,所有侧棱长的和为20 cm ,则每条侧棱的长为________cm. 答案 4解析 依题意,正棱锥有6个顶点,则该正棱锥为正五棱锥,所以每条侧棱长为205=4 cm.8.在下面的四个平面图形中,属于侧棱都相等的四面体的展开图的是________(填序号).答案①②解析③④中的图不能组成四面体,只有①②行.9.一个正方体内接于一个球,过球心作一截面,则截面的可能图形有________.答案①②③解析当截面平行于正方体的一个侧面时得③,当截面过正方体的对角线时得②,当截面不平行于任何侧面也不过对角线时得①,但无论如何都不能截出④.10.已知长方体ABCD-A1B1C1D1(如下图所示).(1)这个长方体是棱柱吗?如果是,是几棱柱?为什么?(2)用截面BCFE把这个长方体分成两部分后,各部分形成的几何体还是棱柱吗?如果是,是几棱柱?如果不是,请说明理由.解(1)是棱柱,并且是四棱柱.因为以长方体相对的两个面作底面,这两个面都是四边形且平行,其余各面都是矩形,当然是平行四边形,并且四条侧棱互相平行.(2)截面BCFE上方部分是棱柱,且是三棱柱BEB1-CFC1,其中△BEB1和△CFC1是底面.截面BCFE下方部分也是棱柱,且是四棱柱ABEA1-DCFD1,其中四边形ABEA1和四边形DCFD1是底面.2 直观图1.关于斜二测画法的叙述,其中正确的个数为( ) (1)两条相交直线的直观图可能是平行直线; (2)两条互相垂直的直线的直观图仍然垂直; (3)正方形的直观图可能是梯形; (4)平行四边形的直观图是平行四边形; (5)相等线段的直观图仍然相等. A .1 B .2 C .3 D .4 答案 A解析 由于斜二测画法保共点性,所以(1)错;保平行性,所以(3)错,(4)对;原来垂直的两线段,在直观图中夹角为45°,所以(2)错;与y 轴平行的线段长度变为原来的一半,所以(5)错.2.如下图建立坐标系,得到的正三角形ABC 的直观图不是全等三角形的一组是( )答案 C解析 在A 、B 、D 中,三角形ABC 的直观图的底面边长和高均相等,它们是全等的,只有C 不全等.3.已知正三角形ABC 的边长为a ,那么△ABC 的平面直观图△A ′B ′C ′的面积为( ) A.34a 2 B.38a 2 C.68a 2 D.616a 2 答案 D解析 先根据题意,画出直观图,然后根据直观图△A ′B ′C ′的边长及夹角求解.图(2)所示为实际图形的直观图,由(2)可知,A ′B ′=AB =a ,O ′C ′=12OC =34a ,在图(2)中作C ′D ′⊥A ′B ′于D ′,则C ′D ′=22O ′C ′=68a . ∴S △A ′B ′C ′=12A ′B ′·C ′D ′=12×a ×68a =616a 2.4.如下图,用斜二测画法画一个水平放置的平面图形的直观图为一个正方形,则原来图形的形状是( )答案 A解析 直观图边长为1,对角线为2,则原图形中对应的对角线为2 2.故选A.5.如图所示是水平放置的正方形ABCO ,在平面直角坐标系xOy 中,点B 的坐标为(4,4),则由斜二测画法画出的正方形的直观图中,顶点B ′到x ′轴的距离为( )A. 2B.22C .2 2D .2 答案 A解析 由斜二测画法规则画出直观图如图所示,作B′E⊥x′轴于点E,在Rt△B′C′E中,B′C′=2,∠B′C′E=45°,B′E=B′C′sin45°=2×22= 2.6.如下图,矩形O′A′B′C′是水平放置的一个平面图形的直观图,其中O′A′=6 cm,O′C′=2 cm,则原图形是( )A.正方形B.矩形C.菱形D.一般的平行四边形答案 C解析如图,在原图形OABC中,OD=2O′D′=2×22=4 2 cm,CD=C′D′=2 cm.∴OC=OD2+CD2=22+22=6 cm,∴OA=OC,故四边形OABC是菱形.7.如图,正方形O′A′B′C′的边长为1 cm,它是水平放置的一个平面图形的直观图,则原图的周长是( )A.8 cm B.6 cmC.2(1+3) cm D.2(1+2) cm答案 A解析根据直观图的画法,原几何图形如图所示,四边形OABC为平行四边形,OB=22,OA=1,AB=3,从而原图周长为8 cm.8.若一个三角形,采用斜二测画法作出其直观图,则其直观图的面积是原三角形面积的________倍.答案24解析 从这个三角形的一边所在的直线为x 轴建立坐标系,则在直观图中,该边边长不变,高变为原来的24倍. 9.如图所示,四边形ABCD 是一平面图形的水平放置的斜二测直观图.在斜二测直观图中,ABCD 是一直角梯形,AB ∥CD ,AD ⊥CD ,且BC 与y ′轴平行.若AB =6,CD =4,AD =2,则这个平面图形的实际面积是________.答案 20 2解析 由斜二测直观图作图规则知,该平面图形是梯形,且AB 与CD 的长度不变,仍为6和4,高为42,故面积为20 2.10.已知直角梯形ABCD 中,AD =22,AB =3,CD =1,用斜二测画法画出其直观图如图所示,求直观图中的梯形A ′B ′C ′D ′的周长.解 由斜二测画法可知,A ′D ′=12AD =2,A ′B ′=AB =3,C ′D ′=CD =1.在直观图中,如图,过D ′作D ′E ′⊥A ′B ′于E ′, 过C ′作C ′F ′⊥A ′B ′于F ′.∵∠D ′A ′E ′=45°,∴C′F′=D′E′=A′E′=2×sin45°=2×22=1,∴F′B′=3-1-1=1,∴B′C′=12+12=2,故梯形A′B′C′D′的周长为4+2 2.三视图1.以下说法错误的是( )A.三视图相同的几何体只有球B.直立圆锥的主视图与左视图都是等腰三角形,俯视图是圆和圆心C.直立圆柱的主视图与左视图都是矩形,俯视图是圆D.长方体的三视图都是矩形,正方体的三视图都是正方形(有一面正对观察者)答案 A解析选项A中错在“只有”这两个字上,例如正方体的三视图可以都为正方形;根据圆锥、圆柱、长方体、正方体的几何特征易知B、C、D均正确.故选A.2.下列选项是正六棱柱的三视图,其中画法正确的是( )答案 A解析主视图的矩形中应有两条实线,左视图应为两个全等的矩形且中间为实线.故选A.3.如图所示,下列几何体各自的三视图(阴影面为主视面)中,有且仅有两个视图相同的是( )A.①② B.①③ C.①④ D.②④答案 D解析在各自的三视图中,①正方体的三个视图都相同;②圆锥有两个视图相同;③三棱台的三个视图都不同;④正四棱锥有两个视图相同.4.请根据图中三视图,想象物体的形状,用小正方块搭出这个物体,并数一数有多少个小正方块( )A.7 B.6 C.8或10 D.9或10答案 D解析物体的立体图如图所示,由9个或10个小正方块搭成.5.已知三棱锥的俯视图与左视图如下图所示,俯视图是边长为2的正三角形,左视图是有一条直角边为2的直角三角形,则该三棱锥的主视图可能为( )答案 C解析由题设条件知,该三棱锥的直观图可能如图所示,其底面ABC为正三角形,侧棱PC垂直于底面,在主视图中,PA的投影是虚线.故选C.6.若一个正三棱柱(底面为正三角形,侧面为矩形的棱柱)的三视图如下图所示,则这个正三棱柱的侧棱长和底面边长分别为( )A.2,2 3 B.22, 2C.4,2 D.2,4答案 D解析从三视图可以看出,底面三角形的高为23,侧棱长为2,∴底面边长为4.7.某几何体的主视图与左视图均为边长为1的正方形,则下面四个图形中,可能是该几何体俯视图的个数为( )A.1 B.2 C.3 D.4答案 C解析俯视图从左到右依次记为:如果几何体为棱长为1的正方体,则俯视图如图①;如果几何体为圆柱,它的底面直径为1,高为1,则俯视图如图④;如果几何体为从棱长为1的正方体中挖去直径为2,高为1的圆柱的14,则俯视图如图②;以图③为俯视图的几何体的正视图不是正方形.故选C.8.如图所示,正三棱柱ABC -A 1B 1C 1的主视图是边长为4的正方形,则此正三棱柱的左视图的面积为________.答案 8 3解析 由主视图可知三棱柱的高为4,底面边长为4,所以底面正三角形的高为23,所以左视图的面积为4×23=8 3.9.如图,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E 、F 分别是AA 1、D 1C 1的中点,G 是正方形BCC 1B 1的中心,则空间四边形AEFG 在该正方体各面上的正投影不可能是下图中的________.答案 (2)解析 四边形在面ABCD 与面A 1B 1C 1D 1的投影为(1);在面AA 1B 1B 与面DD 1C 1C 的投影为(3);在面ADD 1A 1与面BCC 1B 1的投影为(4).10.如图,物体的三视图有无错误?如果有,请指出并改正.解主视图正确,左视图和俯视图错误,正确的画法如图所示.空间图形基本关系的认识空间图形的公理(一)1.如果空间四点A,B,C,D不共面,那么下列判断中正确的是( )A.A,B,C,D四点中必有三点共线B.A,B,C,D四点中不存在三点共线C.直线AB与CD相交D.直线AB与CD平行答案 B解析若A,B,C,D四点中有三点共线,则A,B,C,D四点共面;若AB与CD相交(或平行),则AB与CD共面,即得A,B,C,D四点共面.故选B.2.若点A∈平面α,点B∈平面α,点C∈直线AB,则( )A.C∈αB.C∉αC.AB⊆/αD.AB∩α=C答案 A解析因为点A∈平面α,点B∈平面α,所以ABα.又点C∈直线AB,所以C∈α.3.如图所示,用符号语言可表示为( )A.α∩β=m,nα,m∩n=AB.α∩β=m,n∈α,m∩n=AC.α∩β=m,nα,A m,A nD.α∩β=m,n∈α,A∈m,A∈n答案 A解析很明显,α与β交于m,n在α内,m与n交于A,故选A.4.如图,平面α∩平面β=l,点A∈α,点B∈α,且点C∈β,点C∉l.又AB∩l=R,设A,B,C三点确定的平面为γ,则β∩γ是( )A.直线AC B.直线BCC.直线CR D.直线AR答案 C解析∵C∈平面ABC,AB平面ABC,而R∈AB,∴R∈平面ABC,而C∈β,lβ,R ∈l,∴R∈β,∴点C,点R为两平面ABC与β的公共点,∴β∩γ=CR.5.在四面体ABCD的棱AB,BC,CD,DA上分别取E,F,G,H四点,如果EF与HG交于点M,则( )A.M一定在直线AC上B.M一定在直线BD上C.M可能在AC上,也可能在BD上D.M不在AC上,也不在BD上答案 A解析因为E,F,G,H分别是四面体ABCD的棱AB,BC,CD,DA上的点,EF与HG交于点M,所以点M为平面ABC与平面ACD的公共点,而两个平面的交线为AC,所以M一定在直线AC上.6.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别为棱AA1,CC1的中点,则在空间中与三条直线A1D1、EF、CD都相交的直线( )A.不存在B.有且只有两条C.有且只有三条D.有无数条答案 D解析如下图:在直线CD上任取一点H,则直线A1D1与点H确定一平面A1D1HG.显然EF与平面A1D1HG有公共点O且A1D1∥HG.又O∉HG.连接HO并延长,则一定与直线A1D1相交.由于点H有无数个,所以与A1D1、EF、CD都相交的直线有无数条.7.如图,在这个正方体中,①BM与ED平行;②CN与BM是异面直线;③CN与BE是异面直线;④DN与BM是异面直线.以上四个命题中,正确命题的序号是________.答案②④解析观察图形可知①③错误,②④正确.8.有下面几个说法:①如果一条线段的中点在一个平面内,那么它的两个端点也在这个平面内;②两组对边分别相等的四边形是平行四边形;③两组对边分别平行的四边形是平行四边形;④四边形有三条边在同一平面内,则第四条边也在这个平面内;⑤点A在平面α外,点A和平面α内的任意一条直线都不共面.其中正确的序号是________(把你认为正确的序号都填上).答案③④解析①中线段可与平面α相交;②中的四边形可以是空间四边形;③中平行的对边能确定平面,所以是平行四边形;④中三边在同一平面内,可推知第四条边的两个端点也在这个平面内,所以第四条边在这个平面内;⑤中点A与α内的任意直线都能确定一个平面.9.已知α,β为两个不同的平面,A,B,M,N为四个不同的点,a为直线,下列推理错误的是________(填序号).①A ∈a ,B ∈a ,A ∈β,B ∈β⇒a β; ②M ∈α,M ∈β,N ∈α,N ∈β⇒α∩β=MN ; ③A ∈α,A ∈β⇒α∩β=A . 答案 ③解析 ∵A ∈α,A ∈β,∴A ∈α∩β,由公理3知α∩β为经过点A 的一条直线而不是一个点A ,故③错误.故填③.10.如下图,四面体ABCD 中,E 、G 分别为BC 、AB 的中点,F 在CD 上,H 在AD 上,且有DF ∶FC =2∶3,DH ∶HA =2∶3.求证:EF 、GH 、BD 交于一点.证明 如图所示,连接GE 、HF ,∵E 、G 分别为BC 、AB 的中点, ∴GE ∥AC ,GE =12AC .又∵DF ∶FC =2∶3,DH ∶HA =2∶3, ∴HF ∥AC ,HF =25AC ,∴GE ∥HF ,GE >HF . ∴G 、E 、F 、H 四点共面. ∴EF 与GH 相交,设交点为O .则O ∈平面ABD ∩平面BCD ,而平面ABD ∩平面BCD =BD , ∴O ∈BD .即EF 、GH 、BD 交于一点.空间图形的公理(二)1.若直线a∥b,b∩c=A,则a与c的位置关系是( )A.异面 B.相交C.平行 D.异面或相交答案 D解析a与c不可能平行,若a∥c,又因为a∥b,所以b∥c,这与b∩c=A矛盾,而a与c异面、相交都有可能.2.如图所示,在三棱锥P-ABC的六条棱所在的直线中,异面直线共有( )A.2对 B.3对C.4对 D.6对答案 B解析据异面直线的定义可知共有3对.AP与BC,CP与AB,BP与AC.3.如图所示,在长方体木块ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是B1O和C1O的中点,则长方体的各棱中与EF平行的有( )A.3条 B.4条 C.5条 D.6条答案 B解析由于E、F分别是B1O、C1O的中点,故EF∥B1C1,因为和棱B1C1平行的棱还有3条:AD、BC、A1D1,所以共有4条.4.异面直线a,b,有aα,bβ且α∩β=c,则直线c与a,b的关系是( ) A.c与a,b都相交B.c与a,b都不相交C.c至多与a,b中的一条相交D.c至少与a,b中的一条相交答案 D解析若c与a、b都不相交,∵c与a在α内,∴a∥c.又c 与b 都在β内,∴b ∥c .由基本性质4,可知a ∥b ,与已知条件矛盾. 如图,只有以下三种情况.故直线c 至少与a ,b 中的一条相交.5.已知E ,F ,G ,H 分别为空间四边形ABCD 的各边AB ,BC ,CD ,DA 的中点,若对角线BD =2,AC =4,则EG 2+HF 2的值是(平行四边形的对角线的平方和等于四条边的平方和)( )A .5B .10C .12D .不能确定 答案 B解析 如图所示,由三角形中位线的性质可得EH 綊12BD ,FG 綊12BD ,再根据公理4可得四边形EFGH 是平行四边形,那么所求的是平行四边形的对角线的平方和,所以EG 2+HF 2=2×(12+22)=10.6.如图所示的是正三棱锥的展开图(D ,E 分别为PB ,PA 的中点),则在正三棱锥中,下列说法正确的是( )A .直线DE 与直线AF 相交成60°角B .直线DE 与直线AC 相交 C .直线DE 与直线AB 异面D .直线AF 与直线BC 平行 答案 A解析 将题中的展开图还原成正三棱锥,如图所示,点F 与点P 重合,易知在△PDE 中,PD =PE =DE ,△PDE 是等边三角形,故∠PED =60°,即直线DE 与AF 相交成60°角,A 项正确.由图易知其余选项均错误.7.如图所示,在三棱锥A -BCD 中,M ,N 分别为AB ,CD 的中点,则下列结论正确的是( )A .MN ≥12(AC +BD )B .MN ≤12(AC +BD )C .MN =12(AC +BD )D .MN <12(AC +BD )答案 D解析 如图所示,取BC 的中点E ,连接ME ,NE ,则ME =12AC ,NE =12BD ,所以ME +NE =12(AC +BD ).在△MNE 中,有ME +NE >MN ,所以MN <12(AC +BD ).8.如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,BD 和B 1D 1是正方形ABCD 和A 1B 1C 1D 1的对角线,(1)∠DBC 的两边与________的两边分别平行且方向相同; (2)∠DBC 的两边与________的两边分别平行且方向相反. 答案 (1)∠D 1B 1C 1 (2)∠B 1D 1A 1解析 (1)B 1D 1∥BD ,B 1C 1∥BC 并且方向相同,所以∠DBC 的两边与∠D 1B 1C 1的两边分别平行且方向相同;(2)B 1D 1∥BD ,D 1A 1∥BC 且方向相反,所以∠DBC 的两边与∠B 1D 1A 1的两边分别平行且方向相反.9.如图,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M ,N 分别是棱C 1D 1,C 1C 的中点.有以下四个结论:①直线AM 与CC 1是相交直线 ②直线AM 与BN 是平行直线 ③直线BN 与MB 1是异面直线 ④直线AM 与DD 1是异面直线其中正确的结论为________(注:把你认为正确结论的序号都填上). 答案 ③④解析 由异面直线的定义知③④正确.10.如图,设E ,F ,G ,H 依次是空间四边形ABCD 的边AB ,BC ,CD ,DA 上的点,且AEAB=AH AD =λ,CF CB =CGCD=μ.(1)当λ=μ时,求证:四边形EFGH 是平行四边形;(2)当λ≠μ时,求证:①四边形EFGH 是梯形;②三条直线EF ,HG ,AC 交于一点. 证明 在△ABD 中,AE AB =AH AD=λ, 故EH 綊λBD .同理FG 綊μBD . 由公理4得EH ∥FG ,又可得FG =μλEH .(1)若λ=μ,则FG =EH ,故EFGH 是平行四边形. (2)①若λ≠μ,则EH ≠FG ,故EFGH 是梯形.②若λ≠μ,则EH ≠FG ,则在平面EFGH 中EF 、HG 不平行,必然相交. 不妨设λ>μ,EF ∩HG =O ,如图所示. 由O ∈EF ,EF 平面ABC ,得O ∈平面ABC . 同理有O ∈HG 平面ACD .而平面ABC ∩平面ACD =AC ,所以O ∈AC , 即EF 、HG 、AC 交于点O .平行关系的判定1.已知两条相交直线a ,b ,a ∥α,则b 与平面α的位置关系是( ) A .b ∥α B .b 与α相交 C .b α D .b ∥α或b 与α相交答案 D解析 ∵a ,b 相交,∴a ,b 确定一个平面β,如果β∥α,则b ∥α,如果β不平行于α,则b 与α相交.2.不同直线m 、n 和不同平面α、β,给出下列命题:其中错误的有( )A.0个 B.1个 C.2个 D.3个答案 D解析由面面平行与线面平行的定义知:①是正确的.对于②,n可能在平面β内.对于③,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,如图,AA1平面ADD1A1,CC1平面CDD1C1,而AA1∥C1C,从而A1A与CC1可确定一个平面AA1C1C.即AA1,C1C可以共面.对于④,m可能在平面β内.故②③④错,选D.3.如图,在四面体ABCD中,若M,N,P分别为线段AB,BC,CD的中点,则直线BD 与平面MNP的位置关系为( )A.平行B.可能相交C.相交或BD平面MNP D.以上都不对答案 A解析因为N,P分别为BC,CD的中点.∴NP∥BD.又NP平面MNP,BD⊆/平面MNP,∴BD∥平面MNP.4.平面α与△ABC的两边AB,AC分别交于点D,E,且AD∶DB=AE∶EC,如图所示,则BC与α的位置关系是( )A .平行B .相交C .异面D .BC α 答案 A解析 在△ABC 中,AD DB =AEEC,∴DE ∥BC . ∵DE α,BC ⊆/ α,∴BC ∥平面α.5.直线l ∥平面α,直线m ∥平面α,直线l 与m 相交于点P ,且l 与m 确定的平面为β,则α与β的位置关系是( )A .相交B .平行C .异面D .不确定 答案 B解析 因为l ∩m =P ,所以过l 与m 确定一个平面β.又因l ∥α,m ∥α,l ∩m =P ,所以β∥α.6.一条直线l 上有相异三个点A 、B 、C 到平面α的距离相等,那么直线l 与平面α的位置关系是( )A .l ∥αB .l ⊥αC .l 与α相交但不垂直D .l ∥α或l α答案 D解析 l ∥α时,直线l 上任意点到α的距离都相等,l α时,直线l 上所有的点到α的距离都是0;l ⊥α时,直线l 上有两个点到α的距离相等;l 与α斜交时,也只能有两点到α的距离相等.7.已知不重合的直线a ,b 和平面α.给出下列命题: ①若a ∥α,b α,则a ∥b ; ②若a ∥α,b ∥α,则a ∥b ; ③若a ∥b ,b α,则a ∥α; ④若a ∥b ,a ∥α,则b ∥α或b α. 其中正确的是________(填序号). 答案 ④解析 ①若a ∥α,b α,则a ,b 平行或异面; ②若a ∥α,b ∥α,则a ,b 平行或相交或异面;③若a ∥b ,b α,则a ∥α或a α. ④正确.8.对于平面α与平面β,有下列条件:①α,β都平行于平面γ;②α内不共线的三点到β的距离相等;③l ,m 为两条平行直线,且l ∥α,m ∥β;④l ,m 是异面直线,且l ∥α,m ∥α,l ∥β,m ∥β.则可判定平面α与平面β平行的条件是________(填序号).答案 ①④解析 由面面平行的传递性可知①能得出α∥β.对于④,l ,m 是异面直线,则分别在α,β内作l ′∥l ,m ′∥m 及l ″∥l ,m ″∥m ,则l ′与m ′,l ″与m ″都分别相交,故α∥β.对于②③,平面α与平面β可能相交.9.在四面体ABCD 中,M ,N 分别是△ACD ,△BCD 的重心,则四面体的四个面中与MN 平行的是________.答案 平面ABC 、平面ABD解析 如图,连接AM 并延长交CD 于点E ,连接BN 并延长交CD 于点F .由重心的定义及性质可知,E ,F 重合为一点,设为E ,且该点为CD 的中点,由EM MA =EN NB =12,得MN ∥AB , 因此,MN ∥平面ABC 且MN ∥平面ABD .10.如图所示,在三棱锥S -ABC 中,D ,E ,F 分别是棱AC ,BC ,SC 的中点,求证:平面DEF ∥平面SAB .证明 因为D ,E 分别是棱AC ,BC 的中点,所以DE 是△ABC 的中位线,DE ∥AB . 因为DE ⊆/ 平面SAB ,AB 平面SAB ,所以DE ∥平面SAB , 同理可证:DF ∥平面SAB ,又因为DE ∩DF =D ,DE 平面DEF ,DF 平面DEF ,所以平面DEF∥平面SAB.平行关系的性质1.a∥α,b∥β,α∥β,则a与b位置关系是( )A.平行 B.异面C.相交 D.平行或异面或相交答案 D解析如图(1),(2),(3)所示,a与b的关系分别是平行、异面或相交.2.三棱锥S-ABC中,E、F分别是SB、SC上的点,且EF∥平面ABC,则( ) A.EF与BC相交 B.EF与BC平行C.EF与BC异面 D.以上均有可能答案 B解析由线面平行的性质定理可知EF∥BC.3.如图,四棱锥P-ABCD中,M,N分别为AC,PC上的点,且MN∥平面PAD,则( )A.MN∥PDB.MN∥PAC.MN∥ADD.以上均有可能答案 B解析∵MN∥平面PAD,MN平面PAC,平面PAD∩平面PAC=PA,∴MN∥PA.4.下列说法正确的个数是( )①两个平面平行,夹在两个平面间的平行线段相等;②两个平面平行,夹在两个平面间的相等线段平行;③如果一条直线和两个平行平面中的一个平行,那么它和另一个也平行;④平行于同一条直线的两个平面平行.A.1 B.2 C.3 D.4答案 A解析只有①正确.②中的两线段还可能相交或异面;③中的直线可能在另一个平面内;④中的两个平面可能相交.5.平面α截一个三棱锥,如果截面是梯形,那么平面α必定和这个三棱锥的( ) A.一个侧面平行 B.底面平行C.仅一条棱平行 D.某两条相对的棱都平行答案 C解析当平面α∥平面ABC时,如下图(1)所示,截面是三角形,不是梯形,所以A、B 不正确;当平面α∥SA时,如上图(2)所示,此时截面是四边形DEFG.又SA平面SAB,平面SAB∩α=DG,所以SA∥DG.同理,SA∥EF,所以EF∥DG.同理,当平面α∥BC时,GF∥DE,但是截面是梯形,则四边形DEFG中仅有一组对边平行,所以平面α仅与一条棱平行.所以D不正确,C正确.6.下列说法正确的是( )A.平行于同一条直线的两个平面平行B.平行于同一个平面的两个平面平行C.一个平面内有三个不共线的点到另一个平面的距离相等,则这两个平面平行D.若三直线a,b,c两两平行,则在过直线a的平面中,有且只有一个平面与b,c 均平行答案 B解析平行于同一条直线的两个平面可以平行也可以相交,所以A错;B显然正确;C 中没有指明这三个点在平面的同侧还是异侧,不正确;D不正确,因为过直线a的平面中,只要b ,c 不在其平面内,则与b ,c 均平行.7.设m 、n 是平面α外的两条直线,给出三个论断:①m ∥n ;②m ∥α;③n ∥α.以其中的两个为条件,余下的一个为结论,构成三个命题,写出你认为正确的一个命题:________.(用序号表示)答案 ①②⇒③(或①③⇒②) 解析 ①②⇒③设过m 的平面β与α交于l .∵m ∥α,∴m ∥l ,∵m ∥n ,∴n ∥l ,∵n ⊆/ α,l α,∴n ∥α.8.如图,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =2,点E 为AD 的中点,点F 在CD 上.若EF ∥平面AB 1C ,则线段EF 的长度等于________.答案2解析 因为直线EF ∥平面AB 1C ,EF 平面ABCD ,且平面AB 1C ∩平面ABCD =AC ,所以EF ∥AC ,又因为E 是DA 的中点,所以F 是DC 的中点,由中位线定理可得:EF =12AC ,又因为在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =2,所以AC =22,所以EF = 2.9.在棱长为a 的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M ,N 分别是棱A 1B 1,B 1C 1的中点,P 是棱AD 上一点,AP =a3,过P ,M ,N 的平面与棱CD 交于Q ,则PQ =________.答案22a3解析 ∵MN ∥平面AC ,PQ =平面PMN ∩平面ABCD , ∴MN ∥PQ ,易知DP =DQ =2a3,故PQ =PD 2+DQ 2=2DP =22a 3.10.如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,点N 在BD 上,点M 在B 1C 上,且CM =DN .求证:MN ∥平面AA 1B 1B .证明 如图,作MP ∥BB 1交BC 于点P ,连接NP ,∵MP ∥BB 1,∴CM MB 1=CP PB. ∵BD =B 1C ,DN =CM , ∴B 1M =BN ,∴CM MB 1=DN NB ,∴CP PB =DN NB, ∴NP ∥CD ∥AB .∵NP ⊆/ 平面AA 1B 1B ,AB 平面AA 1B 1B , ∴NP ∥平面AA 1B 1B .∵MP ∥BB 1,MP ⊆/ 平面AA 1B 1B ,BB 1平面AA 1B 1B , ∴MP ∥平面AA 1B 1B .又∵MP 平面MNP ,NP 平面MNP ,MP ∩NP =P , ∴平面MNP ∥平面AA 1B 1B .∵MN 平面MNP ,∴MN ∥平面AA 1B 1B .平面与平面垂直的判定1.下列说法中正确的是( )A .平面α和β分别过两条互相垂直的直线,则α⊥βB .若平面α内的一条直线垂直于平面β内的两条平行直线,则α⊥βC .若平面α内的一条直线垂直于平面β内的两条相交直线,则α⊥β。

2018秋新版高中数学北师大版必修2:第一章立体几何初步 1.1.2

2018秋新版高中数学北师大版必修2:第一章立体几何初步 1.1.2

(5)棱柱的性质有:
①侧棱互相平行且相等,侧面都是平行四边形. ②两个底面与平行于底面的截面是全等的多边形,如图①所示. ③过不相邻的两条侧棱的截面是平行四边形,如图②所示.
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1.2 简单多面体
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1.知道多面体、棱柱、棱锥、棱台的结构特征,并能结合这些结 构特征认识常见几何体.
2.掌握棱锥、棱台平行于底面的截面的性质. 3.知道棱柱、棱锥、棱台的分类及表示方法,认识正棱柱、正棱 锥、正棱台的结构特征及性质.
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题型一 题型二 题型三 题型四
【变式训练1】 下列命题中,正确的是( ) A.有两个面互相平行,其余各面都是四边形的几何体叫棱柱 B.棱柱中互相平行的两个面叫作棱柱的底面 C.棱柱的侧面是平行四边形,而底面不是平行四边形 D.棱柱的侧棱相等,侧面是平行四边形
(4)特殊的棱台:用正棱锥截得的棱台叫作正棱台.正棱台的侧面 是全等的等腰梯形.
(5)棱台的性质:
①侧棱延长后交于一点,侧面是梯形. ②两底面与平行于底面的截面是相似多边形,如图①所示. ③过不相邻的两条侧棱的截面是梯形,如图②所示.

北师大版2018-2019学年高中数学必修2全册习题含解析

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北师大版高中数学必修二全册同步习题含解析目录第1章立体几何初步 1.1.1习题第1章立体几何初步 1.1.2习题第1章立体几何初步 1.2习题第1章立体几何初步 1.3.1习题第1章立体几何初步 1.3.2习题第1章立体几何初步 1.4.1习题第1章立体几何初步 1.4.2习题第1章立体几何初步 1.5.1.1习题第1章立体几何初步 1.5.1.2习题第1章立体几何初步 1.5.2习题第1章立体几何初步 1.6.1.1习题第1章立体几何初步 1.6.1.2习题第1章立体几何初步 1.6.2习题第1章立体几何初步 1.7.1习题第1章立体几何初步 1.7.2习题第1章立体几何初步 1.7.3习题第1章立体几何初步习题课习题第1章立体几何初步检测习题第2章解析几何初步 2.1.1习题第2章解析几何初步 2.1.2.1习题第2章解析几何初步 2.1.2.2习题第2章解析几何初步 2.1.3习题第2章解析几何初步 2.1.4习题第2章解析几何初步 2.1.5.1习题第2章解析几何初步 2.1.5.2习题第2章解析几何初步 2.2.1习题第2章解析几何初步 2.2.2习题第2章解析几何初步 2.2.3.1习题第2章解析几何初步 2.2.3.2习题第2章解析几何初步 2.3.1-2.3.2习题第2章解析几何初步 2.3.3习题第2章解析几何初步检测习题模块综合检测习题北师大版2018-2019学年高中数学必修2习题01第一章立体几何初步§1简单几何体1.1简单旋转体1.下列说法正确的是()A.圆锥的母线长等于底面圆直径B.圆柱的母线与轴垂直C.圆台的母线与轴平行D.球的直径必过球心答案:D2.下面左边的几何体是由选项中的哪个图形旋转得到的()解析:选项B中的图形旋转后为两个共底面的圆锥;选项C中的图形旋转后为一个圆柱与一个圆锥的组合体;选项D中的图形旋转后为两个圆锥与一个圆柱的组合体.答案:A3.用一个平面去截一个几何体,得到的截面一定是圆面,则这个几何体是()A.圆锥B.圆柱C.球D.圆台答案:C4.AB为圆柱下底面内任一不过圆心的弦,过AB和上底面圆心作圆柱的一截面,则这个截面是()A.三角形B.矩形C.梯形D.以上都不对解析:如图所示,由于圆柱的上下底面相互平行,故过AB和上底面圆心作圆柱的一截面与上底面的交线CD 必过上底面圆心,且CD∥AB,在圆柱的侧面上,连接A,C(或B,D)两点的线是曲线,不可能是直线.故这个截面是有两条边平行、另两边是曲线的曲边四边形.故选D.答案:D5.以钝角三角形的较短边所在的直线为轴,其他两边旋转一周所得的几何体是()A.两个圆锥拼接而成的组合体B.一个圆台C.一个圆锥D.一个圆锥挖去一个同底的小圆锥解析:如图所示.旋转一周后其他两边形成的几何体为在圆锥AO的底部挖去一个同底的圆锥BO.答案:D6.点O1为圆锥高上靠近顶点的一个三等分点,过O1与底面平行的截面面积是底面面积的()A.13B.23C.14D.19解析:如图所示,由题意知SO1∶SO=1∶3,∴O1B∶OA=1∶3,∴S☉O1∶S☉O=1∶9,故选D.答案:D7.下列说法中错误的是.①过圆锥顶点的截面是等腰三角形;②过圆台上底面中心的截面是等腰梯形;③圆柱的轴截面是过母线的截面中面积最大的一个.答案:②8.若过轴的截面是直角三角形的圆锥的底面半径为r,则其轴截面的面积为.解析:由圆锥的结构特征,可知若过轴的截面为直角三角形,则为等腰直角三角形,其斜边上的高为r,所以S=12×2r2=r2.答案:r29.已知圆锥的母线与旋转轴所成的角为30°,母线的长为2,则其底面面积为.解析:如图所示,过圆锥的旋转轴作截面ABC,设圆锥的底面半径为r,底面圆心为O.∵△ABC为等腰三角形,∴△ABO为直角三角形.又∠BAO=30°,∴BO=r=1AB=2.∴底面圆O的面积为S=πr2=π2.答案:π10.把一个圆锥截成圆台,已知圆台的上、下底面的半径比是1∶4,母线长是10 cm,求这个圆锥的母线长.分析:处理有关旋转体的问题时,一般要作出其过轴的截面,在这个截面图形中去寻找各元素之间的关系.解:设圆锥的母线长为y cm,圆台上、下底面的半径分别为x cm,4x cm.作圆锥过轴的截面如图所示.在Rt△SOA中,O'A'∥OA,则SA'SA =O'A'OA,即y-10y =x4x,解得y=403.故圆锥的母线长为40cm.11.圆锥的底面半径为r,母线长是底面半径的3倍,在底面圆周上有一点A,求一个动点P自点A出发在侧面上绕一周回到点A的最短路程.解:沿圆锥的母线SA将侧面展开,如图所示.则线段AA1就是所求的最短路程.∵弧A1A的长为2πr,SA=3r,设弧A1A所对的圆心角为α,∴απ·3r=2πr,∴α=120°.∴AA1=SA·cos30°×2=3r×3×2=33r,即所求最短路程是33r.1.2简单多面体1.关于棱柱,下列说法正确的是()A.只有两个面平行B.所有的棱都相等C.所有的面都是平行四边形D.两底面平行,侧棱也互相平行解析:正方体可以有六个面平行,故选项A错误;长方体并不是所有的棱都相等,故选项B错误;三棱柱的底面是三角形,故选项C错误;由棱柱的概念知,两底面平行,侧棱也互相平行,故选项D正确.答案:D2.一个正棱锥的底面边长与侧棱长相等,则该棱锥一定不是()A.正三棱锥B.正四棱锥C.正五棱锥D.正六棱锥解析:由于正六边形的中心到顶点的距离与边长都相等,故正六棱锥的侧棱长必大于底面边长.答案:D3.棱台不一定具有的性质是()A.两底面相似B.侧面都是梯形C.侧棱都相等D.侧棱延长后都交于一点解析:由棱台的定义可知,棱台是用平行于棱锥底面的平面去截棱锥而得到的,所以A,B,D选项都成立,只有选项C不一定成立.答案:C4.下列图形中,不是三棱柱的展开图的是()解析:根据三棱柱的结构特征知,A,B,D中的展开图都可还原为三棱柱,但是C中展开图还原后的几何体没有下底面,故不是三棱柱的展开图.答案:C5.下列说法正确的个数为()①存在斜四棱柱,其底面为正方形;②存在棱锥,其所有面均为直角三角形;③任意的圆锥都存在两条母线互相垂直;④矩形绕任意一条直线旋转都可以形成圆柱.A.1B.2C.3D.4解析:①存在斜四棱柱,其底面为正方形,正确.②正确.如图所示.③不正确,圆锥轴截面的顶角小于90°时就不存在.④不正确,矩形绕其对角线所在直线旋转,不能围成圆柱.故答案为B.答案:B6.用一个平行于棱锥底面的平面截这个棱锥,截得的棱台上、下底面的面积之比为1∶4,截去的棱锥的高是3 cm,则棱台的高是()A.12 cmB.9 cmC.6 cmD.3 cm解析:棱台的上、下底面的面积之比为1∶4,则截去的棱锥的高与原棱锥的高的比为1∶2,棱台的高是3cm.答案:D7.有下列四个结论:①各侧面是全等的等腰三角形的四棱锥是正四棱锥;②底面是正多边形的棱锥是正棱锥;③三棱锥的所有面可能都是直角三角形;④四棱锥中侧面最多有四个直角三角形.其中正确的有(填正确结论的序号).答案:③④8.如图所示,将装有水的长方体水槽固定底面一边后将水槽倾斜一个小角度,则倾斜后水槽中的水形成的几何体的形状是.解析:如图所示,假设以AB边固定进行倾斜,则几何体BB2C2C-AA2D2D一定为棱柱.答案:棱柱9.在侧棱长为23的正三棱锥P−ABC中,∠APB=40°,E,F分别是PB,PC上的点,过点A,E,F作截面AEF,则△AEF周长的最小值是.解析:将正三棱锥的三个侧面展开,如图所示.则当E,F为AA1与PB,PC的交点时,△AEF的周长最小,最小值为2AP·cos30°=2×23×3=6.答案:610.把右图中的三棱台ABC-A1B1C1分成三个三棱锥.解:如图所示,分别连接A1B,A1C,BC1,则将三棱台分成了三个三棱锥,即三棱锥A-A1BC,B1-A1BC1,C-A1BC1.(本题答案不唯一)11.试从正方体ABCD-A1B1C1D1的八个顶点中任取若干,连接后构成以下空间几何体,并且用适当的符号表示出来.(1)只有一个面是等边三角形的三棱锥.(2)四个面都是等边三角形的三棱锥.(3)三棱柱.解:(1)如图所示,三棱锥A1-AB1D1(答案不唯一).(2)如图所示,三棱锥B1-ACD1(答案不唯一).(3)如图所示,三棱柱A1B1D1-ABD(答案不唯一).★12.如图所示,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=3,AA1=4,M为AA1的中点,P是BC上的一点,且由点P沿棱柱侧面经过棱CC1到M的最短路线的长为设这条最短路线与CC1的交点为N.求:(1)该三棱柱的侧面展开图的对角线的长;(2)求PC和NC的长.解:(1)正三棱柱ABC-A1B1C1的侧面展开图是一个长为9,宽为4的矩形,其对角线长为92+42=97.(2)如图所示,将侧面BB1C1C绕棱CC1旋转120°使其与侧面AA1C1C在同一平面上,则点P旋转到点P1的位置,连接MP1交CC1于点N,则MP1的长等于由点P沿棱柱侧面经过棱CC1到点M的最短路线的长.设PC=x,则P1C=x.在Rt△MAP1中,由勾股定理,得(3+x)2+22=29,解得x=2,所以PC=P1C=2,又NCMA =P1CP1A=25,所以NC=45.§2直观图1.关于用斜二测画法所得的直观图,以下说法正确的是()A.等腰三角形的直观图仍是等腰三角形B.正方形的直观图为平行四边形C.梯形的直观图不是梯形D.正三角形的直观图一定为等腰三角形解析:根据斜二测画法的规则知,正方形的直观图为平行四边形.答案:B2.水平放置的△ABC,有一条边在水平线上,它的斜二测直观图是正三角形A'B'C',则△ABC是()A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.任意三角形解析:根据斜二测画法的规则,可知△ABC中有一个角是钝角,所以△ABC是钝角三角形.答案:C3.如图所示为一平面图形的直观图,则此平面图形可能是()答案:C4.对于一条边在x轴上的三角形,采用斜二测画法作出其直观图,则其直观图的面积是原三角形面积的()A.2倍B.2C.2D.1解析:由于平行于y轴的线段其平行性不变,长度变为原来的一半,又直观图中∠x'O'y'=45°,设原三角形的面积为S,其直观图的面积为S',则S'=1×2S=2S.答案:B5.一个水平放置的三角形的直观图是等腰直角三角形A'B'O',如图所示,若O'B'=1,那么原△ABO的面积是()A.12B.22C.2D.22解析:由斜二测画法,可知原三角形为直角三角形,且∠AOB=90°,OB=1,OA=2O'A'=22,∴S△AOB=12×1×22= 2.故选C.答案:C6.已知△A'B'C'为水平放置的△ABC的直观图,如图所示,则在△ABC的三边及中线AD中,最长的线段是()A.ABB.ADC.BCD.AC解析:由斜二测画法,可知原图形为直角三角形.AC为斜边,D为BC的中点,故AC>AD,故最长线段为AC.答案:D7.一个平面图形的斜二测直观图是腰长为2的等腰直角三角形,如图,则其平面图形的面积为.答案:48.已知正三角形ABC的边长为a,则水平放置的△ABC的直观图△A'B'C'的面积为.解析:图①、图②分别为实际图形和直观图.由图可知A'B'=AB=a,O'C'=1OC=3a,在图②中作C'D'⊥A'B'于点D',则C'D'=2O′C′=6a.所以S△A'B'C'=12A′B′·C'D'=12×a×68a=616a2.答案:616a29.在等腰梯形ABCD中,上底边CD=1,AD=CB=2,下底边AB=3,按平行于上、下底边取x轴,则直观图A′B′C′D′的面积为.解析:等腰梯形ABCD的高为1,且直观图A'B'C'D'仍为梯形,其高为1sin45°=2,故面积为1×(1+3)×2= 2.答案:2210.画出如图所示放置的直角三角形的直观图.解:画法:(1)画x'轴和y'轴,使∠x'O'y'=45°(如图②所示);(2)在原图中作BD⊥x轴,垂足为D(如图①所示);(3)在x'轴上截取O'A'=OA,O'D'=OD,在y'轴上截取O'C'=12OC,过D'作B'D'∥y'轴,使D'B'=1BD;(4)连线成图(擦去辅助线)(如图③所示).11.用斜二测画法得到一水平放置的Rt△ABC,AC=1,∠ABC=30°,如图所示,试求原三角形的面积.解:如图所示,作AD⊥BC于点D,令x'轴与y'轴的交点为E,则DE=AD,在Rt△ABC中,由∠ABC=30°,AC=1,可知BC=2,AB= 3.由AD⊥BC,AD=DE,可知AD=32,AE=62,由斜二测画法可知,原三角形A'B'C'中,B'C'=BC=2,A'E'=2AE=6,且A'E'⊥B'C',所以S△A'B'C'=1B′C′·A'E'=1×2×6= 6.★12.画水平放置的圆锥的直观图.分析用斜二测画法画水平放置的圆锥的直观图,由于圆锥底面可以看作是水平放置的,因此,只需先画轴,再画底面和高即可.解:(1)画轴,如图所示,画x轴、y轴、z轴,使∠xOy=45°,∠xOz=90°;(2)画圆锥的底面,画出底面圆的直观图,与x轴交于A,B两点;(3)画圆锥的顶点,在Oz上截取点P,使得PO等于圆锥的高;(4)连线成图,连接P A,PB,并加以整理(擦去辅助线,将被遮挡的部分改为虚线),得圆锥的直观图.§3三视图3.1简单组合体的三视图1.用一个平行于水平面的平面去截球,得到如图所示的几何体,则它的俯视图是()解析:截去的平面在俯视图中看不到,故用虚线,因此选B.答案:B2.下列各几何体的三视图中,有且仅有两个视图相同的是()A.①②B.①③C.①④D.②④解析:①中正方体的三视图均相同;②中圆锥的主视图和左视图相同;③中三棱台的三视图各不相同;④中正四棱锥的主视图和左视图相同.答案:D3.某几何体的主视图和左视图均如图所示,则该几何体的俯视图不可能是()解析:D选项的主视图为,故不可能是D选项.答案:D4.如图所示,若△A'B'C'为正三角形,与底面不平行,且CC'>BB'>AA',则多面体的主视图为()解析:因为△A'B'C'为正三角形,面A'B'BA向前,所以主视图不可能是A,B,C三个选项,只能是D.答案:D5.“牟台方盖”是我国古代数学家刘徽在研究球的体积的过程中构造的一个和谐优美的几何体.它由完全相同的四个曲面构成,相对的两个曲面在同一个圆柱的侧面上,好似两个扣合(牟合)在一起的方形伞(方盖).其直观图如图所示,图中四边形是为体现其直观性所作的辅助线.当其主视图和左视图完全相同时,它的俯视图可能是()答案:B6.如图所示,画出四面体AB1CD1三视图中的主视图,若以面AA1D1D为投影面,则得到的主视图为()解析:显然AB1,AC,B1D1,CD1分别投影得到主视图的外轮廓,B1C为可见实线,AD1为不可见虚线.故A正确.答案:A★7.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为棱BB1的中点,若用过点A,E,C1的平面截去该正方体的上半部分,则剩余几何体的左视图为()设过点A,E,C1的截面与棱DD1相交于点F,且F是棱DD1的中点,该正方体截去上半部分后,剩余几何体如图所示,则它的左视图应选C.答案:C8.如图所示,图①②③是图④表示的几何体的三视图,其中图①是,图②是,图③是(填写视图名称).解析:由三视图可知,①为主视图,②为左视图,③为俯视图.答案:主视图左视图俯视图9.如图(a)所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,P为正方体的中心,则△P AC在该正方体各个面上的射影可能是图(b)中的(把可能的序号都填上).图(a)图(b)解析:要考虑△P AC在该正方体各个面上的射影,在上、下两个面上的射影是①,在前后左右四个面上的射影是④.答案:①④10.(1)画出如图①所示组合体的三视图;(2)图②所示的是一个零件的直观图,试画出这个几何体的三视图.图①图②解(1)该组合体是由一个四棱柱和一个圆锥拼接而成,其三视图如图所示.(2)作出三视图如图所示.★11.如图是根据某一种型号的滚筒洗衣机抽象出来的几何体,数据如图所示(单位:cm).试画出它的三视图.解这个几何体是由一个长方体挖去一个圆柱体构成的,三视图如图所示.3.2由三视图还原成实物图1.若一个几何体的主视图和左视图都是等腰梯形,俯视图是两个同心圆,则这个几何体可能是()A.圆柱B.圆台C.圆锥D.棱台答案:B2.某几何体的三视图如图所示,则该几何体是()A.棱台B.棱柱C.棱锥D.以上均不对解析:由相似比,可知几何体的侧棱相交于一点.答案:A3.如图所示是底面为正方形、一条侧棱垂直于底面的四棱锥的三视图,则该四棱锥的直观图是下列各图中的()解析:由俯视图排除B,C选项;由主视图、左视图可排除A选项,故选D.答案:D4.某几何体的三视图如图所示,则这个几何体是()A.三棱锥B.四棱锥C.四棱台D.三棱台解析:因为主视图和左视图为三角形,可知几何体为锥体.又俯视图为四边形,所以该几何体为四棱锥,故选B.答案:B5.如图所示,网格纸的各小格都是正方形,粗实线画出的是一个几何体的三视图,则这个几何体是()A.三棱锥B.三棱柱C.四棱锥D.四棱柱解析:由题知,该几何体的三视图为一个三角形,两个四边形,经分析可知该几何体为三棱柱,故选B.答案:B6.一块石材表示的几何体的三视图如图所示,将该石材切削、打磨,加工成球,则能得到的最大球的半径等于()A.1B.2C.3D.4解析:由三视图画出直观图如图所示,判断这个几何体是底面边长为6,8,10的直角三角形,高为12的躺下的直=2,这就是做成的最大球的半径.三棱柱,直角三角形的内切圆的半径为r=6+8-102答案:B7.把边长为2的正方形ABCD沿对角线BD折起,连接AC,得到三棱锥C-ABD,其主视图、俯视图均为全等的等腰直角三角形(如图所示),其左视图的面积为.解析:如图所示,根据两个视图可以推知折起后∠CEA=90°,其侧视图是一个两直角边长为1的等腰直角三.角形,所以左视图的面积为12答案:18.用n个体积为1的正方体搭成一个几何体,其主视图、左视图都是如图所示的图形,则n的最大值与最小值之差是.解析:由主视图、左视图可知,正方体个数最少时,底层有3个小正方体,上面有2个,共5个;个数最多时,底层有9个小正方体,上面有2个,共11个.故n的最大值与最小值之差是6.答案:69.下图是一个几何体的三视图,想象该几何体的几何结构特征,画出该几何体的形状.解由于俯视图中有一个圆和一个四边形,则该几何体是由旋转体和多面体构成的组合体,结合左视图和主视图,可知该几何体是由上面一个圆柱、下面一个四棱柱拼接成的组合体.该几何体的形状如图所示.★10.已知几何体的三视图如图所示,用斜二测画法画出它的直观图.解由三视图可知其几何体是底面边长为2,高为3的正六棱锥,其直观图如图所示.§4空间图形的基本关系与公理第1课时平面性质1.两个平面重合的条件是()A.有四个公共点B.有无数个公共点C.有一条公共直线D.有两条相交公共直线解析:由两条相交直线确定一个平面知D选项正确.答案:D2.与“直线l上两点A,B在平面α内”含义不同的是()A.l⫋αB.直线l在平面α内C.直线l上只有这两个点在平面α内D.直线l上所有的点都在平面α内答案:C3.有下列说法:①梯形的四个顶点在同一平面内;②三条平行直线必共面;③有三个公共点的两个平面必重合.其中正确的个数是()A.0B.1C.2D.3解析:梯形是一个平面图形,所以其四个顶点在同一个平面内,故①正确;两条平行直线确定1个平面,三条平行直线确定1个或3个平面,故②错误;三个公共点可以同在两个相交平面的交线上,故③错误.答案:B4.设P表示一个点,a,b表示两条直线,α,β表示两个平面,给出下列四个命题,其中正确的命题是()①P∈a,P∈α⇒a⫋α;②a∩b=P,b⫋β⇒a⫋β;③a∥b,a⫋α,P∈b,P∈α⇒b⫋α;④α∩β=b,P∈α,P∈β⇒P∈b.A.①②B.②③C.①④D.③④答案:D5.三棱台ABC-A'B'C'的一条侧棱AA'所在直线与平面BCC'B'之间的关系是()A.相交B.平行C.直线在平面内D.平行或直线在平面内解析:棱台就是棱锥被一个平行于底面的平面截去一个棱锥得到的,所以延长棱台各侧棱可以恢复成棱锥的形状,由此可知三棱台的一条侧棱所在直线与其对面所在的平面相交.答案:A6.如图所示,平面α∩平面β=l,A∈α,B∈α,AB∩l=D,C∈β,且C∉l,则平面ABC与平面β的交线是()A.直线ACB.直线BCC.直线ABD.直线CD解析:由题意知,平面ABC与平面β有公共点C,根据公理3,这两平面必定相交,有且只有一条经过C的交线,由于两点确定一条直线,所以只要再找到两平面的另一个公共点即可.显然点D在直线AB上,从而它在平面ABC内,而点D又在直线l上,所以它又在平面β内,所以点D也是平面ABC与平面β的公共点.因此平面ABC 与平面β的交线是直线CD.答案:D7.已知点P在平面α外,点A,B,C在平面α内且不共线,A',B',C'分别在P A,PB,PC上,若A'B',B'C',A'C'与平面α分别交于D,E,F三点,则D,E,F三点()A.成钝角三角形B.成锐角三角形C.成直角三角形D.在一条直线上解析:本题考查三点关系,根据两平面公共点在其交线上,知D,E,F三点共线,故选D.答案:D8.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,P,Q,R分别是AB,AD,B1C1的中点,那么,正方体的过P,Q,R的截面图形是()A.三角形B.四边形C.五边形D.六边形解析:如图所示,作GR∥PQ交C1D1于G,延长QP与CB延长线交于M,连接MR交BB1于E,连接PE.同理延长PQ交CD延长线于点N,连接NG交DD1于F,连接QF.所以截面PQFGRE为六边形.故选D.答案:D9.四条线段首尾相接得到一个四边形,当且仅当它的两条对角线时,能得到一个平面图形.解析:由公理1,2知当两条对角线相交时为平面图形,当两条对角线不共面时为空间四边形.答案:相交10.一个平面内不共线的三点到另一个平面的距离相等且不为零,则这两个平面的位置关系是.解析:当三点在另一个平面同侧时,这两个平面平行,当三点不在另一个平面同侧时,这两个平面相交.答案:平行或相交11.过已知直线a外的一点P,与直线a上的四个点A,B,C,D分别画四条直线,求证:这四条直线在同一平面内.证明:如图所示,因为点P在直线a外,所以过直线a及点P可作一平面α,因为A,B,C,D均在a上,所以A,B,C,D均在α内,所以直线P A,PB,PC,PD上各有两个点在α内,由公理2可知,直线P A,PB,PC,PD均在平面α内,故这四条直线在同一平面内.12.如图所示,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为a,M,N分别是AA1,D1C1的中点,过D,M,N三点的平面与正方体下底面相交于直线l.试画出直线l的位置,并说明理由.解:如图所示,连接DM并延长,交D1A1的延长线于点P',连接NP',则直线NP'即为所求直线l.理由如下: 如图所示,连接DN,∵P'=DM∩D1A1,且DM⫋平面DMN,D1A1⫋平面A1B1C1D1,∴P'∈平面DMN∩平面A1B1C1D1.又N∈平面DMN∩平面A1B1C1D1,∴由公理3知,直线NP'为平面DMN与平面A1B1C1D1的交线.第2课时 异面直线所成的角1.若直线a ∥b ,b ∩c=A ,则直线a 与c 的位置关系是( ) A.异面 B.相交 C.平行 D.异面或相交答案:D2.在三棱锥A-BCD 中,E ,F ,G 分别是AB ,AC ,BD 的中点,如果AD 与BC 所成的角是60°,那么∠FEG 为( ) A .60° B .30°C .120°D .60°或120° 解析:异面直线AD 与BC 所成的角可能等于∠FEG ,也可能等于∠FEG 的补角.答案:D3.若空间中四条两两不同的直线l 1,l 2,l 3,l 4满足l 1⊥l 2,l 2∥l 3,l 3⊥l 4,则下列结论一定正确的是( ) A .l 1⊥l 4 B .l 1∥l 4C .l 1与l 4既不垂直也不平行D .l 1与l 4的位置关系不确定解析:因为l 2∥l 3,所以l 1⊥l 3,l 3⊥l 4.实质上就是l 1与l 4同垂直于一条直线,所以l 1⊥l 4,l 1∥l 4,l 1与l 4既不垂直也不平行都有可能成立,故l 1与l 4的位置关系不确定. 答案:D4.如图,在某个正方体的表面展开图中,l 1,l 2是两条面对角线,则在正方体中,l 1与l 2( ) A.互相平行 B.异面且互相垂直 C.异面且夹角为60° D.相交且夹角为60°解析:将表面展开图还原成正方体如图所示,则B ,C 两点重合.故l 1与l 2相交,连接AD ,△ABD 为正三角形,所以l 1与l 2的夹角为60°. 答案:D5.在三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,若点E ,F 分别在AB ,AC 上,且AE=13AB ,AF=13AC ,则下列说法正确的是( ) A.EF ⊥BB 1 B.EF ∥A 1B 1 C.EF ∥B 1C 1D.EF ∥AA 1解析:∵AE=1AB ,AF=1AC ,∴EF ∥BC.又ABC-A1B1C1为棱柱,∴BC∥B1C1.∴EF∥B1C1.答案:C6.下列说法正确的是()A.空间中没有交点的两条直线是平行直线B.一条直线和两条平行直线中的一条相交,则它和另一条也相交C.空间四条直线a,b,c,d,如果a∥b,c∥d,且a∥d,那么b∥cD.分别在两个平面内的直线是平行直线解析:A,B选项中,两直线可能异面,D选项中两直线可能相交,也可能异面.答案:C7.如图是一个正方体的表面展开图,如果将它还原为正方体,那么AB,CD,EF,GH这四条线段所在直线是异面直线的有对.解析:将图形还原成正方体,观察有AB与CD,AB与GH,EF与GH共3对异面直线.答案:38.如图,已知长方体ABCD-A1B1C1D1中,A1A=AB,E,F分别是BD1和AD中点,则异面直线CD1,EF所成的角的大小为.答案:90°9.如图所示,在四棱锥C-ABED中,底面ABED是梯形.若AB∥DE,DE=2AB,且F是CD的中点,P是CE的中点,则AF与BP的位置关系是.解析:连接PF,∵P,F分别是CE,CD的中点,∴PF∥ED,且PF=1ED.2又AB∥ED,且DE=2AB,∴AB∥PF,且AB=PF,即四边形ABPF是平行四边形,∴BP∥AF.答案:平行10.如图所示,在三棱锥P-ABC中,D,E是PC上不重合的两点,F,H分别是P A,PB上的点,且与点P不重合.求证:EF和DH是异面直线.证明∵P A∩PC=P,∴P A,PC确定一个平面α.∵E∈PC,F∈P A,∴E∈α,F∈α,∴EF⫋α.∵D∈PC,∴D∈α,且D∉EF.又PB∩α=P,H∈PB,且点H与点P不重合,∴H∉α,DH∩α=D,且DH与EF不相交,于是直线EF和DH是异面直线.★11.如图所示,在空间四边形ABCD中,两条对边AB=CD=3,E,F分别是另外两条对边AD,BC上的点,且AE=BF=1,EF=5,求AB和CD所成的角的大小.解如图所示,过点E作EO∥AB,交BD于点O,连接OF,所以AEED =BOOD,所以BOOD=BFFC,所以OF∥CD.所以∠EOF或其补角是AB和CD所成的角.在△EOF中,OE=2AB=2,OF=1CD=1,又EF=5,所以EF2=OE2+OF2,所以∠EOF=90°.即异面直线AB和CD所成的角为90°.★12.在梯形ABCD中(如图①所示),AB∥CD,E,F分别为BC和AD的中点,将平面CDFE沿EF翻折起来,使CD到C'D'的位置,G,H分别为AD'和BC'的中点,得到如图②所示的立体图形.求证:四边形EFGH为平行四边形.。

2018-2019年高中数学北师大版《必修二》《第一章 立体几何初步》《1.7 简单几何体的面积和体

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2018-2019年高中数学北师大版《必修二》《第一章立体几何初步》《1.7 简单几何体的面积和体积》课后练习试卷【3】含答案考点及解析班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________ 题号一二三总分得分注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上评卷人得分一、选择题 1.若直线不平行于平面,则下列结论成立的是()A.内的所有直线都与直线异面B.内不存在与平行的直线C.内的直线都与相交D.直线与平面有公共点【答案】D 【解析】试题分析:直线不平行于平面,则与平面相交或,所以D正确.考点:直线与平面的位置关系.2.已知a、b、c为三条不重合的直线,下面结论:①若a⊥b,a⊥c,则b∥c;②若a⊥b,a⊥c则b⊥c;③若a∥b,b⊥c,则a⊥c.其中正确的个数为( ) A.0个B.1个C.2个D.3个【答案】B 【解析】试题分析:在空间,若a⊥b,a⊥c,则b、c可以平行,也可以相交,也可以异面,所以①②错;③显然成立所以选B. 考点:空间直线的位置关系.3.设、是两个不同的平面,、是两条不同的直线,给出下列4个命题,其中正确命题是() A.若∥,∥,则∥B.若∥,∥,∥,则∥ C.若⊥,⊥,⊥,则⊥ D.若、在平面内的射影互相垂直,则⊥【答案】C【解析】解:因为命题A中,平行与同一平面的两直线有三种位置关系,因此错误选项B中,只有a,b相交时成立。

选项D中,射影垂直,但是原来的直线未必垂直,错误,选C. 4.右图是一个几何体的三视图(侧视图中的弧线是半圆),则该几何体的表面积是()A.20+3πB.24+3πC.20+4πD.24+4π【答案】A【解析】此题考查三视图的知识点,根据三视图还原出原图是关键。

有三视图可知:此几何体是是一个组合体:是有一个正方体和半个圆柱组合而成的,其中圆柱的轴截面和正方体的底面重合,正方体的棱长是2,半个圆柱的高是2,底面半径是1,所以该几何体的表面积是由长方体的5个面的面积加上圆柱的侧面积的一半再加上一个圆的面积:即 5.已知一个三棱锥的三视图如图所示,其中三个视图都是直角三角形,则在该三棱锥的四个面中,直角三角形的个数为()A.1B.2C.3D.4【答案】D【解析】试题分析:由题意可知,几何体为三棱锥,将其放置在长方体模型中即可得出正确答案.解:由题意可知,几何体是三棱锥,其放置在长方体中形状如图所示(图中红色部分),利用长方体模型可知,此三棱锥的四个面中,全部是直角三角形.故选:D.考点:由三视图还原实物图.6.已知三棱锥的三视图如图所示,其中侧视图为直角三角形,俯视图为等腰直角三角形,则此三棱锥的体积等于() A.B.C.D.【答案】B【解析】试题分析:由三视图可知该几何体为三棱锥,底面为等腰直角三角形,直角边为,高为,所以体积为考点:三视图7.一个水平放置的平面图形的直观图是一个底角为,腰和上底长均为1的等腰梯形,则该平面图形的面积等于()A.B.C.D.【答案】D 【解析】试题分析:∵平面图形的直观图是一个底角为,腰和上底长均为的等腰梯形,∴平面图形为直角梯形,且直角腰长为,上底边长为,∴梯形的下底长为,∴平面图形的面积.故选D.考点:平面图形的直观图. 8.利用斜二测画法得到的:①三角形的直观图是三角形;②平行四边形的直观图是平行四边形;③正方形的直观图是正方形;④菱形的直观图是菱形.以上结论正确的是()A.①②B.① C.③④D.①②③④【答案】A【解析】试题分析:根据斜二测画法的规则可知,平行于坐标轴的直线平行性不变,平行轴的线段长度不变,平行于轴的长度减半,①三角形的直观图中,三角形的高减少为原来的一半,显然是三角形,所以正确;②根据平行性不变原则,平行四边形的直观图是平行四边形,所以是正确的;③正方形中的直角,在直观图中边为角,不是正方形,所以是错误的;④菱形的直观图中高的长度减半,对应的直观图不是菱形,所以是错误的,故选A.考点:斜二测画法的应用.9.某四面体的三视图如图所示,则该四面体的四个面中,直角三角形的面积和是()A.2 B.4 C.D.【答案】C【解析】试题分析:由三视图可得原几何体如图,该几何体的高PO=2,底面ABC为边长为2的等腰直角三角形,所以,该几何体中,直角三角形是底面ABC和侧面PBC.事实上,∵PO⊥底面ABC,∴平面PAC⊥底面ABC,而BC⊥AC,∴BC⊥平面PAC,∴BC⊥PC.PC=.S=×2×=.△PBC S=×2×2=2.△ABC 所以,则该四面体的四个面中,直角三角形的面积和是考点:由三视图求面积、体积10.如图,在正方体中,为线段的中点,则异面直线与所成角的大小为()A.B.C.D.【答案】C【解析】设BD与AC交于O,则四边形DOBE为平行四边形,因此异面直线与所成角为1,设正方体棱长为1,则即,选C.评卷人得分二、填空题11.若某多面体的三视图(单位:cm)如图所示,其中正视图与俯视图均为等腰三角形,则此多2 面体的表面积为________cm.v 【答案】【解析】由三视图知:多面体为右图所示,其表面积为:12.已知四面体ABCD中,DA=DB=DC=,且DA,DB,DC两两互相垂直,点O是△ABC的中心,将△DAO绕直线DO旋转一周,则在旋转过程中,直线DA与直线 BC所成角的余弦值的取值范围是。

2018秋新版高中数学北师大版必修2习题:第一章立体几何初步 1.4.1

2018秋新版高中数学北师大版必修2习题:第一章立体几何初步 1.4.1

§4 空间图形的基本关系与公理第1课时 平面性质1.两个平面重合的条件是( )A.有四个公共点B.有无数个公共点C.有一条公共直线D.有两条相交公共直线解析:由两条相交直线确定一个平面知D选项正确.答案:D2.与“直线l上两点A,B在平面α内”含义不同的是( )A.l⫋αB.直线l在平面α内C.直线l上只有这两个点在平面α内D.直线l上所有的点都在平面α内答案:C3.有下列说法:①梯形的四个顶点在同一平面内;②三条平行直线必共面;③有三个公共点的两个平面必重合.其中正确的个数是( )A.0B.1C.2D.3解析:梯形是一个平面图形,所以其四个顶点在同一个平面内,故①正确;两条平行直线确定1个平面,三条平行直线确定1个或3个平面,故②错误;三个公共点可以同在两个相交平面的交线上,故③错误.答案:B4.设P表示一个点,a,b表示两条直线,α,β表示两个平面,给出下列四个命题,其中正确的命题是( )①P∈a,P∈α⇒a⫋α;②a∩b=P,b⫋β⇒a⫋β;③a∥b,a⫋α,P∈b,P∈α⇒b⫋α;④α∩β=b,P∈α,P∈β⇒P∈b.A.①②B.②③C.①④D.③④答案:D5.三棱台ABC-A'B'C'的一条侧棱AA'所在直线与平面BCC'B'之间的关系是( )A.相交B.平行C.直线在平面内D.平行或直线在平面内解析:棱台就是棱锥被一个平行于底面的平面截去一个棱锥得到的,所以延长棱台各侧棱可以恢复成棱锥的形状,由此可知三棱台的一条侧棱所在直线与其对面所在的平面相交.答案:A6.如图所示,平面α∩平面β=l,A∈α,B∈α,AB∩l=D,C∈β,且C∉l,则平面ABC与平面β的交线是( ) A.直线AC B.直线BCC.直线ABD.直线CD解析:由题意知,平面ABC与平面β有公共点C,根据公理3,这两平面必定相交,有且只有一条经过C 的交线,由于两点确定一条直线,所以只要再找到两平面的另一个公共点即可.显然点D在直线AB上,从而它在平面ABC内,而点D又在直线l上,所以它又在平面β内,所以点D也是平面ABC与平面β的公共点.因此平面ABC与平面β的交线是直线CD.答案:D7.已知点P在平面α外,点A,B,C在平面α内且不共线,A',B',C'分别在PA,PB,PC上,若A'B',B'C',A'C'与平面α分别交于D,E,F三点,则D,E,F三点( )A.成钝角三角形B.成锐角三角形C.成直角三角形D.在一条直线上解析:本题考查三点关系,根据两平面公共点在其交线上,知D,E,F三点共线,故选D.答案:D8.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,P,Q,R分别是AB,AD,B1C1的中点,那么,正方体的过P,Q,R的截面图形是( )A.三角形B.四边形C.五边形D.六边形解析:如图所示,作GR∥PQ交C1D1于G,延长QP与CB延长线交于M,连接MR交BB1于E,连接PE.同理延长PQ交CD延长线于点N,连接NG交DD1于F,连接QF.所以截面PQFGRE为六边形.故选D.答案:D9.四条线段首尾相接得到一个四边形,当且仅当它的两条对角线 时,能得到一个平面图形. 解析:由公理1,2知当两条对角线相交时为平面图形,当两条对角线不共面时为空间四边形.答案:相交10.一个平面内不共线的三点到另一个平面的距离相等且不为零,则这两个平面的位置关系是 .解析:当三点在另一个平面同侧时,这两个平面平行,当三点不在另一个平面同侧时,这两个平面相交.答案:平行或相交11.过已知直线a外的一点P,与直线a上的四个点A,B,C,D分别画四条直线,求证:这四条直线在同一平面内.证明:如图所示,因为点P在直线a外,所以过直线a及点P可作一平面α,因为A,B,C,D均在a上,所以A,B,C,D均在α内,所以直线PA,PB,PC,PD上各有两个点在α内,由公理2可知,直线PA,PB,PC,PD均在平面α内,故这四条直线在同一平面内.12.如图所示,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为a,M,N分别是AA1,D1C1的中点,过D,M,N三点的平面与正方体下底面相交于直线l.试画出直线l的位置,并说明理由.解:如图所示,连接DM并延长,交D1A1的延长线于点P',连接NP',则直线NP'即为所求直线l.理由如下:如图所示,连接DN, ∵P'=DM∩D1A1,且DM⫋平面DMN,D1A1⫋平面A1B1C1D1,∴P'∈平面DMN∩平面A1B1C1D1.又N∈平面DMN∩平面A1B1C1D1,∴由公理3知,直线NP'为平面DMN与平面A1B1C1D1的交线.。

2018秋新版高中数学北师大版必修2习题第一章立体几何初步 1.6.1.1 Word版含解析

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§垂直关系
垂直关系的判定
第课时直线与平面垂直的判定
.垂直于梯形两腰的直线与梯形所在平面的位置关系是()
.垂直
.相交但不垂直
.平行
.不能确定
解析:梯形的两腰所在的直线相交,根据线面垂直的判定定理可知选项正确.
答案
.若直线不垂直于平面α,则平面α内与直线垂直的直线有()


.无数条
.α内所有直线
解析不垂直于α,但是过上一点作平面α的垂线,令直线与垂线确定的平面与α的交线为,则在α内与垂直的直线必与垂直.
答案
.已知矩形.将△沿矩形的对角线所在的直线进行翻折,在翻折过程中,()
.存在某个位置,使得直线与直线垂直
.存在某个位置,使得直线与直线垂直
.存在某个位置,使得直线与直线垂直
.对任意位置,三对直线“与”“与”“与”均不垂直
解析:当时,由,得∠为直角⊥,又因为⊥,所以⊥平面.所以⊥.
答案
.在正方体中,若为的中点,则直线垂直于()
解析:如图所示,连接,
∵⊥∥,∴⊥.
∵⊥,∴⊥平面.
∵⫋平面,∴⊥.
答案
.在△中⊥平面,则点到的距离是()
.
解析:如图所示,作⊥于,连接,
因为⊥平面,
所以⊥∩,
所以⊥平面,
所以⊥.
因为,所以.
在△中,所以,
在△中,
所以.
答案
.
如图所示,在正方体中,下列判断正确的是() ⊥面
⊥面
⊥面。

2018秋新版高中数学北师大版必修2:第一章立体几何初步 1.6.2

2018秋新版高中数学北师大版必修2:第一章立体几何初步 1.6.2
错因分析:错因是没有理解面面垂直的定理,误认为若两个平面 垂直,则一个平面内的所有直线都垂直于另一个平面,显然不正确. 知道面面垂直,要证线线垂直,可将证线线垂直转化为线面垂直,由 已知面面垂直,则可在一个面内作两个平面的交线的垂线,由面面 垂直的性质定理可知该直线垂直于另一个平面.
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求证:(1)BG⊥平面PAD; (2)AD⊥PB.
分析:由题干可获取以下主要信息:①四边形ABCD是 ∠DAB=60°的菱形;②平面PAD⊥平面ABCD.解答本题可先由面
垂直于面得线垂直于面,再进一步得出线垂直于线.
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知识梳理
HISHI SHULI
D典例透析 IANLI TOUXI
D典例透析 IANLI TOUXI
S随堂演练 UITANGYANLIAN
题型一 题型二 题型三 题型四
解析:如图所示,在正方体ABCD- A1B1C1D1中,直线C1C⊥平面 ABCD,直线D1C1⫋平面A1B1C1D1,直线C1C⊥直线D1C1,但是平面 ABCD与平面A1B1C1D1平行,排除A选项;平面ABCD⊥平面D1DCC1, 直线C1C⊥平面ABCD,B1B∥平面D1DCC1,但是B1B∥C1C,排除B选项; 平面ABCD⊥平面A1ABB1,平面ABCD∩平面A1ABB1=AB,AB⊥BC1, 但是BC1不垂直于平面A1ABB1,排除D选项.
求证:EF∥BD1.
分析:题目条件中给出了线线垂直,通过转化可证得线面垂直,要
证EF∥BD1,只需证明EF与BD1同垂直于某一平面即可,由条件可知 这里选择平面AB1C.
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2018秋新版高中数学北师大版必修2习题:第一章立体几何初步 1.6.1.1 Word版含解析

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§6垂直关系6.1垂直关系的判定第1课时直线与平面垂直的判定1.垂直于梯形两腰的直线与梯形所在平面的位置关系是()A.垂直B.相交但不垂直C.平行D.不能确定解析:梯形的两腰所在的直线相交,根据线面垂直的判定定理可知选项A正确.答案:A2.若直线a不垂直于平面α,则平面α内与直线a垂直的直线有()A.0条B.1条C.无数条D.α内所有直线解析:a不垂直于α,但是过a上一点作平面α的垂线,令直线a与垂线确定的平面与α的交线为b,则在α内与b垂直的直线必与a垂直.答案:C3.已知矩形ABCD,AB=1,BC=.将△ABD沿矩形的对角线BD所在的直线进行翻折,在翻折过程中,()A.存在某个位置,使得直线AC与直线BD垂直B.存在某个位置,使得直线AB与直线CD垂直C.存在某个位置,使得直线AD与直线BC垂直D.对任意位置,三对直线“AC与BD”“AB与CD”“AD与BC”均不垂直解析:当AC=1时,由DC=1,AD=2,得∠ACD为直角,DC⊥AC,又因为DC⊥BC,所以DC⊥平面ABC.所以DC⊥AB.答案:B4.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,若E为A1C1的中点,则直线CE垂直于()A.ACB.BDC.A1DD.A1A解析:如图所示,连接AC,BD,∵BD⊥AC,A1C1∥AC,∴BD⊥A1C1.∵BD⊥A1A,∴BD⊥平面ACC1A1.∵CE⫋平面ACC1A1,∴BD⊥CE.答案:B5.在△ABC中,AB=AC=5,BC=6,PA⊥平面ABC,PA=8,则点P到BC的距离是()A.B.2C.3D.4解析:如图所示,作PD⊥BC于D,连接AD,因为PA⊥平面ABC,所以PA⊥BC,PD∩PA=P,所以CB⊥平面PAD,所以AD⊥BC.因为AB=AC,所以CD=BD=3.在Rt△ACD中,AC=5,CD=3,所以AD=4,在Rt△PAD中,PA=8,AD=4,所以PD=2+424答案:D6.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,下列判断正确的是()A.A1C⊥面AB1D1B.A1C⊥面AB1C1DC.A1B⊥面AB1D1D.A1B⊥AD1解析:在正方体ABCD-A1B1C1D1中,∵平面A1B1C1D1为正方形,∴A1C1⊥B1D1,B1D1⊥CC1,∴B1D1⊥面A1C1C,∴B1D1⊥A1C.同理可得A1C⊥AD1,又AD1∩B1D1=D1,∴A1C⊥面AB1D1.答案:A7.如图所示,平行四边形ABCD的对角线交于点O,点P在▱ABCD所在平面外,且PA=PC,PD=PB,则PO 与平面ABCD的位置关系是.解析:因为AO=CO,PA=PC,所以PO⊥AC,因为BO=DO,PD=PB,所以PO⊥BD.又AC∩BD=O,所以PO⊥平面ABCD.答案:PO⊥平面ABCD8.如图,在直角三角形BMC中,∠BCM=90°,∠MBC=60°,BM=5,MA=3,MA⊥BC,AB=4,则∠MCA的正弦值为.解析:因为BM=5,MA=3,AB=4,所以AB2+AM2=BM2,所以MA⊥AB.又因为MA⊥BC,AB⫋平面ABC,BC⫋平面ABC,且AB∩BC=B,所以MA⊥平面ABC,所以MA⊥AC.又因为∠MBC=60°,所以=23.MC=53,所以sin∠MCA=MA=532答案:2359.如图所示,在正方形ABCD中,E,F分别是BC,CD的中点,G是EF的中点,现在沿AE,AF及EF把这个正方形折成一个空间图形,使B,C,D三点重合,重合后的点记为H,给出下面四个结论:①AH⊥平面EFH;②AG⊥平面EFH;③HF⊥平面AEF;④HG⊥平面AEF.其中正确结论的序号是.解析:在这个空间图形中,AH⊥HF,AH⊥HE,所以AH⊥平面EFH.答案:①★10.如图所示,在多面体ABCDEF中,四边形ABCD是正方形,AB=2EF,EF∥AB,EF⊥FB,BF=FC,H为BC的中点.求证:AC⊥平面EDB.证明如图所示,设AC与BD交于点G,则G为AC的中点,连接EG,GH,则GH∥AB∥EF,且AB=EF,∴四边形EFHG为平行四边形.由四边形ABCD为正方形,有AB⊥BC.又EF∥AB,∴EF GH=12⊥BC,又EF⊥FB,∴EF⊥平面BFC,∴EF⊥FH.∴AB⊥FH.又BF=FC,H为BC的中点,∴FH⊥BC,∴FH⊥平面ABCD.∴FH⊥AC.又由四边形EFHG为平行四边形得FH∥EG,∴AC⊥EG.又AC⊥BD,EG⫋平面EDB,BD⫋平面EDB,EG∩BD=G,∴AC⊥平面EDB.★11.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,P,Q,M,N分别是棱AB,AD,DD1,BB1,A1B1,A1D1的中点.求证:(1)直线BC1∥平面EFPQ;(2)直线AC1⊥平面PQMN.分析在第(1)问中,可考虑利用线线平行去证明线面平行,连接AD1,可先证明AD1和FP平行,再证明BC1平行于AD1,从而可证BC1平行于平面EFPQ.在第(2)问中,可考虑利用线线垂直去证线面垂直,需证AC1与平面MNPQ内两条相交直线垂直.证明(1)如图所示,连接AD1,由ABCD-A1B1C1D1是正方体,知AD1∥BC1.因为F,P分别是AD,DD1的中点,所以FP∥AD1.从而BC1∥FP.而FP⫋平面EFPQ,BC1⊈平面EFPQ,故直线BC1∥平面EFPQ.(2)如图所示,连接AC,BD,则AC⊥BD.由CC1⊥平面ABCD,BD⫋平面ABCD,可得CC1⊥BD.又AC∩CC1=C,所以BD⊥平面ACC1.而AC1⫋平面ACC1,所以BD⊥AC1.因为M,N分别是A1B1,A1D1的中点,所以MN∥BD,从而MN⊥AC1.同理可得PN⊥AC1.又PN∩MN=N,所以直线AC1⊥平面PQMN.。

2018秋新版高中数学北师大版必修2习题第一章立体几何初步 1.7.3 Word版含解析

2018秋新版高中数学北师大版必修2习题第一章立体几何初步 1.7.3 Word版含解析


.把球的表面积扩大到原来的倍,那么它的体积扩大到原来的()
倍倍.倍.倍
解析:设球原来的半径为,则表面积π,体积π,又设扩大后球的半径为,则ππ,
∴,∴扩大后球的体积扩ππ()π,∴.
答案
.棱长为的正方体内有一个球,且与这个正方体的条棱都相切,则这个球的体积应为()
.π.π
解析:由题意可知正方体的面对角线是球的直径,设球的半径为,则,球的体积π.
答案
.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体外接球的表面积为()
....
解析:由三视图可知该几何体是三棱柱,它的底面是边长为的等边三角形,侧棱长为.设其外接球的半径为,则,因此球的表面积ππ×.
答案
.
圆柱被一个平面截去一部分后与半球(半径为)组成一个几何体,该几何体三视图中的主视图和俯视图如图所示.若该几何体的表面积为π,则()
解析:由条件及几何体的三视图可知该几何体是由一个圆柱被过圆柱底面直径的平面所截剩下的半个圆柱及一个半球拼接而成的.其表面积由一个矩形的面积、两个半圆的面积、圆柱的侧面积的一半及一个球的表面积的一半组成.
∴表××ππ××π
ππ,解得.
答案
.
如图所示,有一个水平放置的透明无盖的正方体容器,容器高 ,将一个球放在容器口,再向容器内注水,当球面恰好接触水面时测得水深为 ,如果不计容器的厚度,那么球的体积为()
. .
. .
解析:设球半径为,根据已知条件知正方体的上底面与球相交所得截面圆的半径为,球心到截面的距离为().所以由(),得,所以球的体积为ππ×,故选.。

新版高中数学北师大版必修2习题:第一章立体几何初步 1.3.1

新版高中数学北师大版必修2习题:第一章立体几何初步 1.3.1

§3三视图3.1简单组合体的三视图1.用一个平行于水平面的平面去截球,得到如图所示的几何体,则它的俯视图是()解析:截去的平面在俯视图中看不到,故用虚线,因此选B.答案:B2.下列各几何体的三视图中,有且仅有两个视图相同的是()A.①②B.①③C.①④D.②④解析:①中正方体的三视图均相同;②中圆锥的主视图和左视图相同;③中三棱台的三视图各不相同;④中正四棱锥的主视图和左视图相同.答案:D3.某几何体的主视图和左视图均如图所示,则该几何体的俯视图不可能是()解析:D选项的主视图为,故不可能是D选项.答案:D4.如图所示,若△A'B'C'为正三角形,与底面不平行,且CC'>BB'>AA',则多面体的主视图为()解析:因为△A'B'C'为正三角形,面A'B'BA向前,所以主视图不可能是A,B,C三个选项,只能是D.答案:D5.“牟台方盖”是我国古代数学家刘徽在研究球的体积的过程中构造的一个和谐优美的几何体.它由完全相同的四个曲面构成,相对的两个曲面在同一个圆柱的侧面上,好似两个扣合(牟合)在一起的方形伞(方盖).其直观图如图所示,图中四边形是为体现其直观性所作的辅助线.当其主视图和左视图完全相同时,它的俯视图可能是()答案:B6.如图所示,画出四面体AB1CD1三视图中的主视图,若以面AA1D1D为投影面,则得到的主视图为()解析:显然AB1,AC,B1D1,CD1分别投影得到主视图的外轮廓,B1C为可见实线,AD1为不可见虚线.故A 正确.答案:A★7.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为棱BB1的中点,若用过点A,E,C1的平面截去该正方体的上半部分,则剩余几何体的左视图为()设过点A,E,C1的截面与棱DD1相交于点F,且F是棱DD1的中点,该正方体截去上半部分后,剩余几何体如图所示,则它的左视图应选C.答案:C8.如图所示,图①②③是图④表示的几何体的三视图,其中图①是,图②是,图③是(填写视图名称).解析:由三视图可知,①为主视图,②为左视图,③为俯视图.答案:主视图左视图俯视图9.如图(a)所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,P为正方体的中心,则△PAC在该正方体各个面上的射影可能是图(b)中的(把可能的序号都填上).图(a)图(b)解析:要考虑△PAC在该正方体各个面上的射影,在上、下两个面上的射影是①,在前后左右四个面上的射影是④.答案:①④10.(1)画出如图①所示组合体的三视图;(2)图②所示的是一个零件的直观图,试画出这个几何体的三视图.图①图②解(1)该组合体是由一个四棱柱和一个圆锥拼接而成,其三视图如图所示.(2)作出三视图如图所示.★11.如图是根据某一种型号的滚筒洗衣机抽象出来的几何体,数据如图所示(单位:cm).试画出它的三视图.解这个几何体是由一个长方体挖去一个圆柱体构成的,三视图如图所示.。

【精编】新版高中数学北师大版必修2习题:第一章立体几何初步1.6.2

【精编】新版高中数学北师大版必修2习题:第一章立体几何初步1.6.2

6.2垂直关系的性质1.已知直线l垂直于△ABC的两边AB,AC,直线m垂直于△ABC的两边BC,BA,则直线l,m的位置关系是()A.异面B.平行C.相交D.不确定答案:B2.已知平面α,β,γ,直线a,b,则下列命题正确的是()A.α⊥β,β⊥γ,则α∥γB.α∥β,β⊥γ,则α⊥γC.α∩β=a,β∩γ=b,α⊥β,β⊥γ,则a⊥bD.α⊥β,α∩β=a,a⊥b,则b⊥α解析:选项A中α,γ可以相交;选项C中,如图所示,a与b不一定垂直;选项D中,b仅垂直于α内的一条直线a,不能判定b⊥α.答案:B3.已知平面α,β,直线l,若α⊥β,α∩β=l,则()A.垂直于平面β的平面一定平行于平面αB.垂直于直线l的直线一定垂直于平面αC.垂直于平面β的平面一定平行于直线lD.垂直于直线l的平面一定与平面α,β都垂直解析:若α⊥β,α∩β=l,则垂直于β的平面可以与α相交,故选项A错误;当直线在β内,且垂直于交线l 时,才垂直于平面α,故选项B错误;垂直于β的平面可以与l相交,故C项错误;由面面垂直的判定定理可知D项正确.答案:D4.若P为△ABC所在平面外的一点,且PA,PB,PC两两垂直,有下列命题,则其中真命题的个数是()①PA⊥BC;②AB⊥BC;③P在平面ABC上的射影为△ABC的内心.A.0B.1C.2D.3解析:PA⊥PB,PA⊥PC⇒PA⊥面PBC,∴PA⊥BC,即①为真命题;同理PC⊥AB,若AB⊥BC,则AB⊥面PBC,PA∥AB,矛盾,即②为假命题;设点P在面ABC上的射影为点H,易证AH⊥BC,BH⊥AC,CH⊥AB,所以点H为△ABC的垂心,即③为假命题.答案:B5.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,点P在侧面BCC1B1及其边界上运动,并且总是保持AP⊥BD1,则动点P的轨迹是()A.线段B1CB.线段BC1C.BB1中点与CC1中点连成的线段D.BC中点与B1C1中点连成的线段答案:A6.已知α,β是两个平面,m,n是两条直线,给出如下四个论断:①m⊥α;②n∥β;③α⊥β;④m∥n.现以其中三个论断作为条件,余下一个论断作为结论,请写出其中一个正确的命题.解析:由m⊥α,m∥n可知n⊥α,结合n∥β,可得α⊥β.答案:①②④⇒③7.如图所示,三棱锥A-BCD是长方体木料的一角,现欲从顶点A沿着底面BCD的垂线方向钻孔,则出口位置是△BCD的(填“重心”“垂心”“内心”或“外心”).解析:由于三棱锥A-BCD的顶点A所在的三个角都为直角,过点A作AO垂直于底面BCD,则点O为△BCD的垂心.答案:垂心★8.在空间四边形ABCD中,△ABD,△CBD都是边长为1的正三角形,且平面ABD⊥平面CBD,E,F,G,H为空间四边形AB,AD,CD,BC边上的中点,则四边形EFGH的面积是.依题意,作出如右示意图,取BD的中点为O,连接AO,CO,因为△ABD,△CBD都是边长为1的正三角形,所以AO⊥BD,CO⊥BD,AO∩CO=O,所以BD⊥平面AOC,AC⫋平面AOC,所以BD⊥AC.因为E,F,G,H为空间四边形AB,AD,CD,BC边上的中点,所以EF GH BD,FG EH AC.因为BD⊥AC,故EF⊥FG,即四边形EFGH为矩形.在等腰直角三角形AOC中,AC2=AO2+CO2=,所以AC=,故FG=,所以四边形EFGH的面积S=EF·FG=.答案:9.如图所示,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=9,BC=12,AB=15.求证:AC⊥B1C.证明∵AC=9,BC=12,AB=15,∴AB2=AC2+BC2.∴∠ACB=90°,即AC⊥BC.∵CC1⊥平面ABC,AC⫋平面ABC,∴AC⊥CC1.又CC1∩BC=C,∴AC⊥平面BB1C1C.∵B1C⫋平面BB1C1C,∴AC⊥B1C.★10.如图所示,在四棱锥P-ABCD中,侧面PAD⊥底面ABCD,侧棱PA⊥PD,底面ABCD是直角梯形,其中BC∥AD,∠BAD=90°,AD=3BC,O是AD上一点.(1)若CD∥平面PBO,试指出点O的位置;(2)求证:平面PAB⊥平面PCD.分析(1)可以证明BO∥CD,则四边形BCDO是平行四边形,从而确定点O的位置;(2)转化为证明PD ⊥平面PAB.(1)解∵CD∥平面PBO,CD⫋平面ABCD,且平面ABCD∩平面PBO=BO,∴BO∥CD.又BC∥AD,∴四边形BCDO为平行四边形,则BC=DO.而AD=3BC,∴AD=3OD,即点O是靠近点D的线段AD的一个三等分点.(2)证明∵侧面PAD⊥底面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,AB⫋底面ABCD,且AB⊥AD,∴AB⊥平面PAD.又PD⫋平面PAD,∴AB⊥PD.又PA⊥PD,且PA⫋平面PAB,AB⫋平面PAB,AB∩PA=A,∴PD⊥平面PAB.又PD⫋平面PCD,∴平面PAB⊥平面PCD.。

高中数学 第一章 立体几何初步习题课一 北师大版必修2

高中数学 第一章 立体几何初步习题课一 北师大版必修2

【步步高 学案导学设计】2014-2015学年高中数学 第一章 立体几何初步习题课一北师大版必修2【课时目标】 1.能熟练应用直线、平面平行与垂直的判定及性质进行有关的证明.2.进一步体会化归思想在证明中的应用.位置关系判定定理(符号语言)性质定理(符号语言) 直线与平面平行 a∥b 且__________⇒a∥αa∥α,____________⇒a∥b 平面与平面平行a∥α,b∥α,且________________⇒α∥βα∥β,________________⇒a∥b 直线与平面垂直l⊥a,l⊥b,________________⇒l⊥α a⊥α,b⊥α⇒______平面与平面垂直a⊥α,________⇒α⊥βα⊥β,α∩β=a ,__________⇒b⊥β一、选择题1.不同直线m 、n 和不同平面α、β.给出下列推论:① ⎭⎪⎬⎪⎫α∥βm α⇒m∥β; ②⎭⎪⎬⎪⎫m∥n m∥β⇒n∥β; ③⎭⎪⎬⎪⎫mαn β⇒m ,n 异面; ④⎭⎪⎬⎪⎫α⊥βm∥α⇒m⊥β. 其中错误的有( )A .0个B .1个C .2个D .3个2.下列说法中:(1)平行于同一直线的两个平面平行;(2)平行于同一平面的两个平面平行;(3)垂直于同一直线的两直线平行;(4)垂直于同一平面的两直线平行.其中正确的个数有( )A .4个B .1个C .2个D .3个3.若a 、b 表示直线,α表示平面,下列推论中正确的个数为( ) ①a⊥α,b∥α⇒a⊥b;②a⊥α,a⊥b ⇒b∥α; ③a∥α,a⊥b ⇒b⊥α.A .1B .2C .3D .04.过平面外一点P :①存在无数条直线与平面α平行;②存在无数条直线与平面α垂直;③有且只有一条直线与平面α平行;④有且只有一条直线与平面α垂直,其中正确的个数是( )A .1B .2C .3D .45.如图所示,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,点P 在侧面BCC 1B 1及其边界上运动,并且总是保持AP⊥BD 1,则动点P 的轨迹是( )A.线段B1CB.线段BC1C.BB1的中点与CC1的中点连成的线段D.BC的中点与B1C1的中点连成的线段6.三棱锥D-ABC的三个侧面分别与底面全等,且AB=AC=3,BC=2,则二面角A-BC-D的大小为( )A.90° B.60° C.45° D.30°二、填空题7.下面四种说法中正确的是________(填序号).(1)如果平面M⊥平面N,且M∩N=a,点A在平面M内,经A作直线b⊥a,则b⊥平面N;(2)如果直线a∥平面M,直线a⊥平面N,则平面M⊥平面N;(3)如果直线a∥平面M,平面M⊥平面N,则直线a⊥平面N;(4)如果平面M垂直于三角形ABC的一边,则平面M垂直于△ABC所在平面.8.如果一条直线与一个平面垂直,那么,称此直线与平面构成一个“正交线面对”,在一个正方体中,由两个顶点确定的直线与含有四个顶点的平面构成的“正交线面对”的个数是________.9.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,P为BD1的中点,则△PAC在该正方体各个面上的正射影可能是________.(填序号)三、解答题10.如图所示,△ABC为正三角形,EC⊥平面ABC,BD∥CE,且CE=CA=2BD,M是EA 的中点,求证:(1)DE=DA;(2)平面BDM⊥平面ECA;(3)平面DEA⊥平面ECA.11.如图,棱柱ABC -A 1B 1C 1的侧面BCC 1B 1是菱形,B 1C⊥A 1B . (1)证明:平面AB 1C⊥平面A 1BC 1;(2)设D 是A 1C 1上的点且A 1B∥平面B 1CD ,求A 1DDC 1的值.能力提升12.四棱锥P —ABCD 的顶点P 在底面ABCD 中的投影恰好是A ,其三视图如图:(1)根据图中的信息,在四棱锥P —ABCD 的侧面、底面和棱中,请把符合要求的结论填写在空格处(每空只要求填一种):①一对互相垂直的异面直线____________; ②一对互相垂直的平面____________;③一对互相垂直的直线和平面____________.13.如图,在多面体ABCDEF 中,四边形ABCD 是正方形,AB =2EF =2,EF∥AB,EF⊥FB,∠BFC=90°,BF =FC ,H 为BC 的中点.(1)求证:FH∥平面EDB ; (2)求证:AC⊥平面EDB .转化思想是证明线面平行与垂直的主要思路,其关系为即利用线线平行(垂直),证明线面平行(垂直)或证明面面平行(垂直);反过来,又利用面面平行(垂直),证明线面平行(垂直)或证明线线平行(垂直),甚至平行与垂直之间的转化.这样,来来往往,就如同运用“四渡赤水”的战略战术,达到了出奇制胜的目的.习题课(一) 答案知识梳理位置关系判定定理(符号语言)性质定理(符号语言)直线与平面平行a∥b且a α,bα⇒a∥αa∥α,aβ,α∩β=b⇒a∥b平面与平面平行a∥α,b∥α,且aβ,bβ,a∩b=P⇒α∥βα∥β,α∩γ=a,β∩γ=b⇒a∥b直线与平面垂直l⊥a,l⊥b,且aα,bα,a∩b=P⇒l⊥αa⊥α,b⊥α⇒a∥b平面与平面垂直a⊥α,aβ⇒α⊥βα⊥β,α∩β=a,b⊥a,bα⇒b⊥β1.D [推论①正确,面面平行的性质;推论②不正确,也可能nβ;推论③不正确,如果m、n有一条是α、β的交线,则m、n共面;推论④不正确,m与β的关系不确定.] 2.C [(2)和(4)对.]3.A [①正确.]4.B [①④正确.]5.A [连接AC,AB1,B1C,∵BD⊥AC,AC⊥DD1,BD∩DD1=D,∴AC⊥面BDD1,∴AC⊥BD1,同理可证BD1⊥B1C,∴BD1⊥面AB1C.∴P∈B1C时,始终AP⊥BD1,选A.]6.A [由题意画出图形,数据如图,取BC 的中点E ,连接AE 、DE ,易知∠AED 为二面角A —BC —D 的平面角.可求得AE =DE =2,由此得AE 2+DE 2=AD 2. 故∠AED =90°.] 7.(2)(4)解析 (1)错误.考查两个平面垂直的性质定理:若点A ∈a ,则推不出该结论.(2)正确.由线面平行的性质定理,直线a 平行于过a 的平面与平面M 的交线b ,则b 垂直于平面N ,b 垂直于平面M 与N 的交线,由面面垂直判定得知该说法正确.(3)错误.若两个平面的交线与直线a 不垂直,该说法就不成立.(4)正确.因为△ABC 所在的平面经过平面M 的一条垂线,即三角形的某一边.由两个平面互相垂直的判定定理知该说法正确.8.36解析 正方体的一条棱长对应着2个“正交线面对”,12条棱长共对应着24个“正交线面对”;正方体的一条面对角线对应着1个“正交线面对”,12条面对角线对应着12个“正交线面对”,共有36个.9.①④10.证明 (1)如图所示,取EC 的中点F ,连接DF ,∵EC ⊥平面ABC , ∴EC ⊥BC ,又由已知得DF ∥BC , ∴DF ⊥EC .在Rt △EFD 和Rt △DBA 中,∵EF =12EC =BD ,FD =BC =AB ,∴Rt △EFD ≌Rt △DBA , 故ED =DA .(2)取CA 的中点N ,连接MN 、BN ,则MN 綊12EC ,∴MN ∥BD ,∴N 在平面BDM 内,∵EC ⊥平面ABC ,∴EC ⊥BN .又CA ⊥BN , ∴BN ⊥平面ECA ,BN 平面MNBD , ∴平面MNBD ⊥平面ECA . 即平面BDM ⊥平面ECA .(3)∵BD 綊12EC ,MN 綊12EC ,∴BD 綊MN ,∴MNBD 为平行四边形,∴DM ∥BN ,∵BN ⊥平面ECA ,∴DM ⊥平面ECA ,又DM 平面DEA , ∴平面DEA ⊥平面ECA .11.(1)证明 因为侧面BCC 1B 1是菱形, 所以B 1C ⊥BC 1.又B 1C ⊥A 1B , 且A 1B ∩BC 1=B ,所以B 1C ⊥平面A 1BC 1.又B 1C 平面AB 1C ,所以平面AB 1C ⊥平面A 1BC 1. (2)解 设BC 1交B 1C 于点E ,连接DE , 则DE 是平面A 1BC 1与平面B 1CD 的交线. 因为A 1B ∥平面B 1CD ,所以A 1B ∥DE .又E 是BC 1的中点,所以D 为A 1C 1的中点,即A 1DDC 1=1. 12.①PA ⊥BC (或PA ⊥CD 或AB ⊥PD ) ②平面PAB ⊥平面ABCD (或平面PAD ⊥平面ABCD 或平面PAB ⊥平面PAD 或平面PCD ⊥平面PAD 或平面PBC ⊥平面PAB ) ③PA ⊥平面ABCD (或AB ⊥平面PAD 或CD ⊥平面PAD 或AD ⊥平面PAB 或BC ⊥平面PAB )13.证明(1)如图,设AC 与BD 交于点G ,则G 为AC 的中点.连接EG ,GH ,由于H 为BC 的中点,故GH 綊12AB .又EF 綊12AB ,∴EF 綊GH .∴四边形EFHG 为平行四边形. ∴EG ∥FH .而EG 平面EDB ,FH 平面EDB , ∴FH ∥平面EDB .(2)由四边形ABCD 为正方形,得AB ⊥BC . 又EF ∥AB ,∴EF ⊥BC .而EF ⊥FB ,∴EF ⊥平面BFC . ∴EF ⊥FH .∴AB ⊥FH .又BF =FC ,H 为BC 的中点,∴FH ⊥BC . ∴FH ⊥平面ABCD .∴FH ⊥AC . 又FH ∥EG ,∴AC ⊥EG . 又AC ⊥BD ,EG ∩BD =G , ∴AC ⊥平面EDB .。

【精品提分练习】新版高中数学北师大版必修2习题:第一章立体几何初步 1.6.2

【精品提分练习】新版高中数学北师大版必修2习题:第一章立体几何初步 1.6.2

6.2垂直关系的性质1.已知直线l垂直于△ABC的两边AB,AC,直线m垂直于△ABC的两边BC,BA,则直线l,m的位置关系是()A.异面B.平行C.相交D.不确定答案:B2.已知平面α,β,γ,直线a,b,则下列命题正确的是()A.α⊥β,β⊥γ,则α∥γB.α∥β,β⊥γ,则α⊥γC.α∩β=a,β∩γ=b,α⊥β,β⊥γ,则a⊥bD.α⊥β,α∩β=a,a⊥b,则b⊥α解析:选项A中α,γ可以相交;选项C中,如图所示,a与b不一定垂直;选项D中,b仅垂直于α内的一条直线a,不能判定b⊥α.答案:B3.已知平面α,β,直线l,若α⊥β,α∩β=l,则()A.垂直于平面β的平面一定平行于平面αB.垂直于直线l的直线一定垂直于平面αC.垂直于平面β的平面一定平行于直线lD.垂直于直线l的平面一定与平面α,β都垂直解析:若α⊥β,α∩β=l,则垂直于β的平面可以与α相交,故选项A错误;当直线在β内,且垂直于交线l 时,才垂直于平面α,故选项B错误;垂直于β的平面可以与l相交,故C项错误;由面面垂直的判定定理可知D项正确.答案:D4.若P为△ABC所在平面外的一点,且PA,PB,PC两两垂直,有下列命题,则其中真命题的个数是()①PA⊥BC;②AB⊥BC;③P在平面ABC上的射影为△ABC的内心.A.0B.1C.2D.3解析:PA⊥PB,PA⊥PC⇒PA⊥面PBC,∴PA⊥BC,即①为真命题;同理PC⊥AB,若AB⊥BC,则AB⊥面PBC,PA∥AB,矛盾,即②为假命题;设点P在面ABC上的射影为点H,易证AH⊥BC,BH⊥AC,CH⊥AB,所以点H为△ABC的垂心,即③为假命题.答案:B5.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,点P在侧面BCC1B1及其边界上运动,并且总是保持AP⊥BD1,则动点P的轨迹是()A.线段B1CB.线段BC1C.BB1中点与CC1中点连成的线段D.BC中点与B1C1中点连成的线段答案:A6.已知α,β是两个平面,m,n是两条直线,给出如下四个论断:①m⊥α;②n∥β;③α⊥β;④m∥n.现以其中三个论断作为条件,余下一个论断作为结论,请写出其中一个正确的命题.解析:由m ⊥α,m ∥n 可知n ⊥α,结合n ∥β,可得α⊥β.答案:①②④⇒③7.如图所示,三棱锥A-BCD 是长方体木料的一角,现欲从顶点A 沿着底面BCD 的垂线方向钻孔,则出口位置是△BCD 的 (填“重心”“垂心”“内心”或“外心”).解析:由于三棱锥A-BCD 的顶点A 所在的三个角都为直角,过点A 作AO 垂直于底面BCD ,则点O 为△BCD 的垂心.答案:垂心★8.在空间四边形ABCD 中,△ABD ,△CBD 都是边长为1的正三角形,且平面ABD ⊥平面CBD ,E ,F ,G ,H 为空间四边形AB ,AD ,CD ,BC 边上的中点,则四边形EFGH 的面积是 .依题意,作出如右示意图,取BD 的中点为O ,连接AO ,CO ,因为△ABD ,△CBD 都是边长为1的正三角形,所以AO ⊥BD ,CO ⊥BD ,AO ∩CO=O ,所以BD ⊥平面AOC ,AC ⫋平面AOC ,所以BD ⊥AC.因为E ,F ,G ,H 为空间四边形AB ,AD ,CD ,BC 边上的中点,所以EF GH 12BD ,FG EH 12AC.因为BD ⊥AC ,故EF ⊥FG ,即四边形EFGH 为矩形.在等腰直角三角形AOC 中,AC 2=AO 2+CO 2=(√32)2+(√32)2=32,所以AC=√62,故FG=√64, 所以四边形EFGH 的面积S=EF ·FG=1×√6=√6.答案:√689.如图所示,在直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,AC=9,BC=12,AB=15.求证:AC ⊥B 1C.证明∵AC=9,BC=12,AB=15,∴AB 2=AC 2+BC 2.∴∠ACB=90°,即AC ⊥BC.∵CC 1⊥平面ABC ,AC ⫋平面ABC ,∴AC ⊥CC 1.又CC 1∩BC=C ,∴AC ⊥平面BB 1C 1C.∵B 1C ⫋平面BB 1C 1C ,∴AC ⊥B 1C.★10.如图所示,在四棱锥P-ABCD 中,侧面PAD ⊥底面ABCD ,侧棱PA ⊥PD ,底面ABCD 是直角梯形,其中BC ∥AD ,∠BAD=90°,AD=3BC ,O 是AD 上一点.(1)若CD∥平面PBO,试指出点O的位置;(2)求证:平面PAB⊥平面PCD.分析(1)可以证明BO∥CD,则四边形BCDO是平行四边形,从而确定点O的位置;(2)转化为证明PD ⊥平面PAB.(1)解∵CD∥平面PBO,CD⫋平面ABCD,且平面ABCD∩平面PBO=BO,∴BO∥CD.又BC∥AD,∴四边形BCDO为平行四边形,则BC=DO.而AD=3BC,∴AD=3OD,即点O是靠近点D的线段AD的一个三等分点.(2)证明∵侧面PAD⊥底面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,AB⫋底面ABCD,且AB⊥AD,∴AB⊥平面PAD.又PD⫋平面PAD,∴AB⊥PD.又PA⊥PD,且PA⫋平面PAB,AB⫋平面PAB,AB∩PA=A,∴PD⊥平面PAB.又PD⫋平面PCD,∴平面PAB⊥平面PCD.。

2018秋新版高中数学北师大版2习题:第一章立体几何初步 1.1.2

2018秋新版高中数学北师大版2习题:第一章立体几何初步 1.1.2

1.2简单多面体1.关于棱柱,下列说法正确的是()A.只有两个面平行B.所有的棱都相等C.所有的面都是平行四边形D.两底面平行,侧棱也互相平行解析:正方体可以有六个面平行,故选项A错误;长方体并不是所有的棱都相等,故选项B错误;三棱柱的底面是三角形,故选项C错误;由棱柱的概念知,两底面平行,侧棱也互相平行,故选项D正确.答案:D2.一个正棱锥的底面边长与侧棱长相等,则该棱锥一定不是()A.正三棱锥B.正四棱锥C.正五棱锥D.正六棱锥解析:由于正六边形的中心到顶点的距离与边长都相等,故正六棱锥的侧棱长必大于底面边长.答案:D3.棱台不一定具有的性质是()A.两底面相似B.侧面都是梯形C.侧棱都相等D.侧棱延长后都交于一点解析:由棱台的定义可知,棱台是用平行于棱锥底面的平面去截棱锥而得到的,所以A,B,D选项都成立,只有选项C不一定成立.答案:C4.下列图形中,不是三棱柱的展开图的是()解析:根据三棱柱的结构特征知,A,B,D中的展开图都可还原为三棱柱,但是C中展开图还原后的几何体没有下底面,故不是三棱柱的展开图.答案:C5.下列说法正确的个数为()①存在斜四棱柱,其底面为正方形;②存在棱锥,其所有面均为直角三角形;③任意的圆锥都存在两条母线互相垂直;④矩形绕任意一条直线旋转都可以形成圆柱.A.1B.2C.3D.4解析:①存在斜四棱柱,其底面为正方形,正确.②正确.如图所示.③不正确,圆锥轴截面的顶角小于90°时就不存在.④不正确,矩形绕其对角线所在直线旋转,不能围成圆柱.故答案为B.答案:B6.用一个平行于棱锥底面的平面截这个棱锥,截得的棱台上、下底面的面积之比为1∶4,截去的棱锥的高是3 cm,则棱台的高是()A.12 cmB.9 cmC.6 cmD.3 cm解析:棱台的上、下底面的面积之比为1∶4,则截去的棱锥的高与原棱锥的高的比为1∶2,棱台的高是3 cm.答案:D7.有下列四个结论:①各侧面是全等的等腰三角形的四棱锥是正四棱锥;②底面是正多边形的棱锥是正棱锥;③三棱锥的所有面可能都是直角三角形;④四棱锥中侧面最多有四个直角三角形.其中正确的有(填正确结论的序号).答案:③④8.如图所示,将装有水的长方体水槽固定底面一边后将水槽倾斜一个小角度,则倾斜后水槽中的水形成的几何体的形状是.解析:如图所示,假设以AB边固定进行倾斜,则几何体BB2C2C-AA2D2D一定为棱柱.答案:棱柱9.在侧棱长为的正三棱锥中∠APB=40°,E,F分别是PB,PC上的点,过点A,E,F作截面AEF,则△AEF周长的最小值是.解析:将正三棱锥的三个侧面展开,如图所示.则当E,F为AA1与PB,PC的交点时,△AEF的周长最小,最小值为2AP·cos 30°=2×答案:610.把右图中的三棱台ABC-A1B1C1分成三个三棱锥.解:如图所示,分别连接A1B,A1C,BC1,则将三棱台分成了三个三棱锥,即三棱锥A-A1BC,B1-A1BC1,C-A1BC1.(本题答案不唯一)11.试从正方体ABCD-A1B1C1D1的八个顶点中任取若干,连接后构成以下空间几何体,并且用适当的符号表示出来.(1)只有一个面是等边三角形的三棱锥.(2)四个面都是等边三角形的三棱锥.(3)三棱柱.解:(1)如图所示,三棱锥A1-AB1D1(答案不唯一).(2)如图所示,三棱锥B1-ACD1(答案不唯一).(3)如图所示,三棱柱A1B1D1-ABD(答案不唯一).★12.如图所示,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=3,AA1=4,M为AA1的中点,P是BC上的一点,且由点P 沿棱柱侧面经过棱CC1到M的最短路线的长为设这条最短路线与的交点为求:(1)该三棱柱的侧面展开图的对角线的长;(2)求PC和NC的长.解:(1)正三棱柱ABC-A1B1C1的侧面展开图是一个长为9,宽为4的矩形,其对角线长为(2)如图所示,将侧面BB1C1C绕棱CC1旋转120°使其与侧面AA1C1C在同一平面上,则点P旋转到点P1的位置,连接MP1交CC1于点N,则MP1的长等于由点P沿棱柱侧面经过棱CC1到点M的最短路线的长.设PC=x,则P1C=x.在Rt△MAP1中,由勾股定理,得(3+x)2+22=29,解得x=2,所以PC=P1C=2,又所以NC。

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习题课平行关系与垂直关系的综合应用.设是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则下列命题正确的是()
.若α⊥β⫋α⫋β,则⊥
.若α∥β⫋α⫋β,则∥
.若⊥⫋α⫋β,则α⊥β
.若⊥α∥∥β,则α⊥β
解析:对于选项,分别在两个垂直平面内的两条直线平行、相交、异面都可能;对于选项,分别在两个平行平面内的两条直线平行、异面都可能;对于选项,两个平面分别经过两垂直直线中的一条,不能保证两个平面垂直;对于选项⊥α∥,则⊥α;又因为∥β,则β内存在与平行的直线,因为⊥α,所以⊥α,因为⊥α⫋β,所以α⊥β.综上所述选项正确.
答案
.
如图所示,三棱锥的底面在平面α内,且⊥,平面⊥平面,点是定点,则动点的轨迹是()
.一条线段.一条直线
.一个圆.一个圆,但要去掉两个点
答案
.已知直线⊥平面α于点,直线⫋α,且⊥于点,则线段的关系是()
>>>>
>>>>
解析:在△中>;在△中>,所以>>.
答案
.若为正方体,则下列结论中错误的是()
∥平面⊥
⊥平面⊥
解析:因为为正方体,所以∥且,所以四边形为平行四边形,所以∥,因为⊈面⫋面,所以∥平面,故正确;因
为⊥面⫋面,所以⊥,因为四边形为正方形,所以⊥,因为∩,所以⊥面,因为⫋面,所以⊥,故正确.同理可得
⊥面,因为⫋面,所以⊥,同理可得⊥,因为∩,所以⊥平面,故正确.排除法应选.
答案
.直线均不在平面α,β内,给出下列命题:
①若∥∥α,则∥α;②若∥β,α∥β,则∥α;③若⊥⊥α,则∥α;④若⊥β,α⊥β,则∥α.其中正确命题的个数是()
解析:对①,根据线面平行的判定定理知∥α;对②,若直线与平面α相交,则α必与β相交,而这与α∥β
矛盾,故∥α;对③,在平面α内取一点,设过的平面γ与平面α相交于直线.因为⊥α,所以⊥,又⊥,所以∥,所以∥α;对④,设α∩β,在α内作'⊥β,因为⊥β,所以∥',从而∥α.故四个命题都正确.
答案
.已知两条不同的直线和两个不同的平面α,β,给出下列四个命题:①若∥α∥β,且α∥β,则∥;②若∥α⊥β,且α⊥β,则∥;③若⊥α∥β,且α∥β,则⊥;④若⊥α⊥β,且α⊥β,则⊥.其中正确的个数为.
解析:①中也可能异面或相交,故不正确;②当∥α⊥β,且α⊥β成立时两直线的关系可能是相交、平行、异面,故不正确;③由⊥α,α∥β可得出⊥β,再由∥β可得出⊥,故正确;④分别垂直于两个垂直平面的两
条直线一定垂直,正确.故③④正确.正确个数为.
答案
.在四面体中,平面⊥平面,∠°,则.。

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