（京津专用）2019高考数学总复习优编增分练：8＋6分项练10立体几何理.pdf

高清试卷 下载可打印 高清试卷 下载可打印 86 分项练 10 立体几何86 分项练 10 立体几何 1已知a，b为异面直线，下列结论不正确的是( ) A必存在平面，使得a，b B必存在平面，使得a，b与所成角相等 C必存在平面，使得a，b D必存在平面，使得a，b与的距离相等 答案 C 解析 由a，b为异面直线知， 在 A 中， 在空间中任取一点O(不在a，b上)， 过点O分别作a，b 的平行线，则由过点O的a，b的平行线确定一个平面，使得a，b，故 A 正确； 在 B 中，平移b至b与a相交，因而确定一个平面，在上作a，b夹角的平分线， 明显可以作出两条过角平分线且与平面垂直的平面使得a，b与该平面所成角相等， 角平分线有两条，所以有两个平面都可以故 B 正确 ； 在 C 中，当a，b不垂直时，不存在平 面，使得a，b，故 C 错误；在 D 中，过异面直线a，b的公垂线的中点作与公垂 线垂直的平面，则平面使得a，b与的距离相等，故 D 正确故选 C. 2(2018·河南省南阳市第一中学模拟)设m，n是两条不同的直线，是两个不同的平 面，则下列命题中正确命题的个数为( ) 若m，则m； 若m，n，则mn； 若m，n，mn，则； 若n，n，m，则m. A1 B2 C3 D4 答案 B 解析 对于，若m，则m或m，所以不正确； 对于，若m，则m，又由n，所以mn正确； 对于，若m，n，mn，则或与相交， 所以不正确； 对于，若n，n，则，又由m，所以m是正确的， 综上可知，正确命题的个数为 2. 高清试卷 下载可打印 高清试卷 下载可打印 3 (2018·福建省厦门外国语学校模拟)如图， 在正方体ABCDA1B1C1D1中，E为棱BB1的中点， 用过点A，E，C1的平面截去该正方体的下半部分，则剩余几何体的正(主)视图是( ) 答案 A 解析 取DD1的中点F，连接AF，C1F， 平面AFC1E为截面如图所示， 所以上半部分的正(主)视图，如 A 选项所示，故选 A. 4已知一个几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积是( ) A. B8 C. D6 8 3 20 3 答案 A 解析 如图所示，在棱长为 2 的正方体中， 高清试卷 下载可打印 高清试卷 下载可打印 题图中的三视图对应的几何体为四棱锥PADC1B1， 其中P为棱A1D1的中点， 则该几何体的体积 1 1 PADC B V 2 1 1 PDB C V 2 1 1 DPB C V 2× × 1 1 PB C S×DD1 . 1 3 8 3 5(2018·泸州模拟)某几何体的三视图如图所示，则该几何体的外接球的表面积为( ) A136 B144 C36 D34 答案 D 解析 由三视图可知几何体为四棱锥EABCD，直观图如图所示 其中，BE平面ABCD，BE4，ABAD，AB，2 C到AB的距离为 2，C到AD的距离为 2，2 以A为原点，分别以AD，AB所在直线及平面ABCD过A的垂线为x轴，y轴，z轴，建立空间 直角坐标系Axyz， 则A(0,0,0)，B(0， ，0)，C(2,2，0)，D(4,0,0)，E(0， ，4)222 设外接球的球心为M(x，y，z)， 高清试卷 下载可打印 高清试卷 下载可打印 则MAMBMCMDME， x2y2z2x2(y)2z22 (x2)2(y2)2z22 (x4)2y2z2x2(y)2(z4)2，2 解得x2，y，z2. 2 2 外接球的半径rMA ，41 24 17 2 外接球的表面积S4r234. 6.如图，在直三棱柱ABCA1B1C1中，已知BCA90°，BAC60°，AC4，E为AA1的中 点，点F为BE的中点，点H在线段CA1上，且A1H3HC，则线段FH的长为( ) A2 B43 C. D313 答案 C 解析 由题意知，AB8， 过点F作FDAB交AA1于点D， 连接DH， 则D为AE中点，FDAB4， 1 2 又3，所以DHAC，FDH60°， A1H HC A1D DA DHAC3，由余弦定理得 3 4 FH，故选 C.42322 × 4 × 3 × cos 60°13 7我国古代数学名著九章算术中“开立圆术”曰 ： 置积尺数，以十六乘之，九而一，所 得开立方除之，即立圆径“开立圆术”相当于给出了已知球的体积V，求其直径d的一个 近似公式d ，人们还用过一些类似的近似公式，根据 3.141 59判断，下列近似 3 16 3 V 公式中最精确的一个是( ) Ad Bd 3 60 31V 3 2V Cd Dd 3 15 8 V 3 21 11V 答案 D 高清试卷 下载可打印 高清试卷 下载可打印 解析 根据球的体积公式V R3 3， 4 3 4 3( d 2) 得d，设选项中的常数为 ，则 ， 3 6V a b 6b a 选项 A 代入得 3.1， 31 × 6 60 选项 B 代入得 3， 6 2 选项 C 代入得 3.2， 6 × 8 15 选项 D 代入得 3.142 857， 11 × 6 21 D 选项更接近 的真实值，故选 D. 8(2018·上饶模拟)在棱长为 1 的正方体ABCDA1B1C1D1内有两个球O1，O2相外切，球O1 与面ABB1A1、面ABCD、面ADD1A1相切，球O2与面BCC1B1、面CC1D1D、面B1C1D1A1相切，则两 球表面积之和的最大值与最小值的差为( ) A(2) B.3 2 3 2 C(3) D.3 3 3 2 答案 A 解析 设球O1，O2的半径分别为r1，r2， 由题意得r1r1r2r2，333 所以r1r2，令a. 3 3 2 3 3 2 表面积和为S，所以S4r4r， 2 12 2 所以rrr(ar1)22 2 ， S 4 2 12 22 1 (r 1a 2) a2 2 又r1最大时，球O1与正方体六个面相切， 且 max ，min ，(r1) 1 2 (r1) 3 3 2 1 2 2 3 2 所以r1. 2 3 2 ，1 2 又 ， 2 3 2 a 2 1 2 所以当r1 时， min ， a 2( S 4) a2 2 当r1 或时， maxa2a ， 1 2 2 3 2( S 4) 1 2 高清试卷 下载可打印 高清试卷 下载可打印 所以 maxmin a ( S 4)( S 4) a2 2 1 2 . a 1 2 2 2 3 4 所以两球表面积之和的最大值与最小值的差为(2).3 9(2018·烟台模拟)某几何体的三视图如图所示，其中俯视图右侧曲线为半圆弧，则几何体 的表面积为_ 答案 3422 解析 由三视图还原出原几何体是一个半圆柱挖去一个三棱柱，尺寸见三视图， S×1×22×2××2 324. ( 1 2 × × 121 2 × 2 × 1)22 10(2018·漳州模拟)在直三棱柱A1B1C1ABC中，A1B13，B1C14，A1C15，AA12，则 其外接球与内切球的表面积的比值为_ 答案 29 4 解析 如图 1，分别取AC，A1C1的中点G，H，连接GH， 取GH的中点O，连接OA， 由题意，得A1BB1CA1C， 2 12 12 1 即A1B1C1为直角三角形， 则点O为外接球的球心，OA为半径， 则ROA ；125 4 29 2 如图 2，作三棱柱的中截面， 则中截面三角形的内心是该三棱柱的内切球的球心， 中截面三角形的内切圆的半径r1，也是内切球的半径，因为Rr2， 345 2 29 则其外接球与内切球的表面积的比值为. 4R2 4r2 29 4 高清试卷 下载可打印 高清试卷 下载可打印 11.如图所示，AB是O的直径，PAO所在的平面，C是圆上一点， 且ABC30°，PAAB， 则直线PC与平面ABC所成角的正切值为_ 答案 2 解析 因为PA平面ABC，所以AC为斜线PC在平面ABC上的射影，所以PCA即为PC与平 面ABC所成的角在 RtPAC中，ACABPA， 1 2 1 2 所以 tanPCA2. PA AC 12 (2018·大同、 阳泉联考)若四面体ABCD的三组对棱分别相等， 即ABCD，ACBD，ADBC， 给出下列结论： 四面体ABCD每组对棱相互垂直； 四面体ABCD每个面的面积相等； 从四面体ABCD每个顶点出发的三条棱两两夹角之和大于 90°而小于 180°； 连接四面体ABCD每组对棱中点的线段相互垂直平分 其中正确结论的序号是_ 答案 解析 将四面体ABCD的三组对棱分别看作平行六面体的面对角线，由于三组对棱分别相 等，所以平行六面体为长方体由于长方体的各面不一定为正方形，所以同一面上的面对角 线不一定垂直，从而每组对棱不一定相互垂直，错误 ； 四面体ABCD的每个面是全等的三 角形，面积是相等的，正确 ； 由可知，四面体ABCD的每个面是全等的三角形，从四面 体ABCD每个顶点出发的三条棱两两夹角能够等量代换为同一个三角形内的三个内角， 它们之 和为 180°，错误；四面体ABCD棱的中点即为长方体侧面的中心，所以对棱中点连线都 高清试卷 下载可打印 高清试卷 下载可打印 过长方体的中心且相互垂直平分，正确 13(2018·南昌模拟)已知正三棱台ABCA1B1C1的上、下底边长分别为 3，4，高为 7，33 若该正三棱台的六个顶点均在球O的球面上， 且球心O在正三棱台ABCA1B1C1内， 则球O的 表面积为_ 答案 100 解析 因为正三棱台ABCA1B1C1的上、下底边长分别为 3，4，33 取正三棱台的上、下底面的中心分别为E，E1， 则正三棱台的高为hEE17， 在上下底面的等边三角形中， 可得AEAD3，A1E1A1D14， 2 3 2 3 则球心O在直线EE1上，且半径为ROAOA1， 所以，且OEOE17，OE232OE2 142 解得OE4，所以R5，OE232 所以球O的表面积为S4R2100. 14 已知三棱锥OABC中，A，B，C三点均在球心为O的球面上， 且ABBC1， ABC120°， 若球O的体积为，则三棱锥OABC的体积是_ 256 3 答案 5 4 解析 三棱锥OABC中，A，B，C三点均在球心为O的球面上， 且ABBC1， ABC120°， 则AC，3 SABC ×1×1×sin 120°， 设球半径为R， 由球的体积V1 R3， 解得R4. 1 2 3 4 4 3 256 3 高清试卷 下载可打印 高清试卷 下载可打印 设ABC外接圆的圆心为G，外接圆的半径为GA1， 3 2sin 120° OG，R2GA2421215 三棱锥O ABC的体积为 V2SABC·OG ××. 1 3 1 3 3 4 15 5 4