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2015届高考数学第一轮复习(典型题详解)立体几何专项基础训练
中档题目强化练——立体几何
A组 专项基础训练
(时间:40分钟)
一、选择题
1.以下关于几何体的三视图的论述中,正确的是( )
A.球的三视图总是三个全等的圆
B.正方体的三视图总是三个全等的正方形C.水平放置的各面均为正三角形的四面体的三视图都是正三角形
D.水平放置的圆台的俯视图是一个圆
答案 A
解析 画几何体的三视图要考虑视角,但对于球无论选择怎样的视角,其三视图总是三个全等的圆.
2.设α、β、γ是三个互不重合的平面,m、n是两条不重合的直线,下列命题中正确的是( )
A.若α⊥β,β⊥γ,则α⊥γ
B.若m∥α,n∥β,α⊥β,则m⊥n
C.若α⊥β,m⊥α,则m∥β
D.若α∥β,mβ,m∥α,则m∥β
答案 D
解析 对于A,若α⊥β,β⊥γ,α,γ可以平行,也可以相交,A错;对于B,若m∥α,n∥β,α⊥β,则m,n可以平行,可以相交,也可以异面,B错;对于C,若α⊥β,m⊥α,则m可以在平面β内,C错;易知D正确.
3.设α、β、γ为平面,l、m、n为直线,则m⊥β的一个充分条件为( )
A.α⊥β,α∩β=l,m⊥lB.n⊥α,n⊥β,m⊥α
C.α∩γ=m,α⊥γ,β⊥γD.α⊥γ,β⊥γ,m⊥α
答案 B
解析 如图①知A错;如图②知C错;如图③在正方体中,两侧面α与β相交于l,都与底面γ垂直,γ内的直线m⊥α,但m与β不垂直,故D错;
由n⊥α,n⊥β,得α∥β.又m⊥α,则m⊥β,故B正确.
4.如图,在正四棱柱(底面是正方形的直四棱柱)ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别是AB1、BC1的中点,则下列结论不成立的是( )
A.EF与BB1垂直B.EF与BD垂直
C.EF与CD异面D.EF与A1C1异面
答案 D
解析 连接B1C,AC,则B1C交BC1于F,
且F为B1C的中点,
又E为AB1的中点,所以EF綊AC,
而B1B⊥平面ABCD,所以B1B⊥AC,
所以B1B⊥EF,A正确;
又AC⊥BD,所以EF⊥BD,B正确;
显然EF与CD异面,C正确;由EF綊AC,AC∥A1C1,
得EF∥A1C1.故不成立的选项为D.
5.若某几何体的三视图如图所示,则此几何体的体积是( )
A.2 B. C.3 D.
答案 A
解析 由三视图知原几何体可理解为三个部分拼接而成,其中一个棱长为1的正方体,另外两个为正方体的一半.因此易得总体积为2.
二、填空题
6.三棱锥P-ABC中,PA⊥底面ABC,PA=3,底面ABC是边长为2的正三角形,则三棱锥P-ABC的体积等于________.
答案
解析 ∵PA⊥底面ABC,
∴PA为三棱锥P-ABC的高,且PA=3.
∵底面ABC为正三角形且边长为2,∴底面面积为×22×sin 60°=,∴VP-ABC=××3=.
7.已知四棱锥P—ABCD的底面ABCD是矩形,PA⊥底面ABCD,点E、F分别是棱PC、PD的中点,则
①棱AB与PD所在直线垂直;
②平面PBC与平面ABCD垂直;
③△PCD的面积大于△PAB的面积;
④直线AE与直线BF是异面直线.
以上结论正确的是________.(写出所有正确结论的编号)
答案 ①③
解析 由条件可得AB⊥平面PAD,
∴AB⊥PD,故①正确;
若平面PBC⊥平面ABCD,由PB⊥BC,
得PB⊥平面ABCD,从而PA∥PB,这是不可能的,故②错;
S△PCD=CD·PD,S△PAB=AB·PA,
由AB=CD,PDPA知③正确;
由E、F分别是棱PC、PD的中点,
可得EF∥CD,又AB∥CD,
∴EF∥AB,故AE与BF共面,④错.
8.三棱锥S-ABC中,∠SBA=∠SCA=90°,△ABC是斜边AB=a的等腰直角三角形,则以下结论中:
①异面直线SB与AC所成的角为90°;
②直线SB⊥平面ABC;
③平面SBC⊥平面SAC;
④点C到平面SAB的距离是a.
其中正确结论的序号是________.
答案 ①②③④
解析 由题意知AC⊥平面SBC,故AC⊥SB,SB⊥平面ABC,平面SBC⊥平面SAC,①②③正确;取AB的中点E,连接CE,(如图)可证得CE⊥平面SAB,故CE的长度即为C到平面SAB的距离a,④正确.
三、解答题
9.如图,已知在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AD⊥DC,AB∥DC,DC=DD1=2AD=2AB=2.
(1)求证:DB⊥平面B1BCC1;
(2)设E是DC上一点,试确定E的位置,使得D1E∥平面A1BD,并说明理由.
(1)证明 在Rt△ABD中,AB=AD=1,BD=,
又∵BC=,CD=2,
∴∠DBC=90°,即BD⊥BC.
又BD⊥BB1,B1B∩BC=B,
∴BD⊥平面B1BCC1.
(2)解 DC的中点即为E点,
连接D1E,B
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