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一、选择题(每小题4分,共40分)
1. 已知[m,n]为两条不同直线,[α,β]为两个不同平面,那么使[m∥α]成立的一个充分条件是( )
A. [m∥β,α∥β]
B. [m⊥β,α⊥β]
C. [m⊥n,n⊥α,m?α]
D. [m]上有不同的两个点到[α]的距离相等
2. 给定下列四个命题:①若一个平面内的两条直线与另一个平面都平行,那么这两个平面互相平行;②若一个平面经过另一个平面的垂线,那么这两个平面互相垂直;③垂直于同一直线的两条直线互相平行;④若两个平面垂直,那么一个平面内与它们的交线不垂直的直线与另一个平面也不垂直. 其中真命题的序号是( )
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ②④
3. 一个六面体的三视图如图所示,其侧视图[正视图][侧视图][俯视图] [1][2]是边长为2的正方形,则该六面体的表面积是( )
A. [12+25]
B. [14+25]
C. [16+25]
D. [18+25]
[ ]4. 如图,在长方体[ABCD-A1B1C1D1]中,[AB=BC=2,AA1=1],则异面直线[AC1]与[BB1]所成角的正切值为( )
A. [223] B. [13] C. [2] D. [22]
5. 如图所示,正方体[ABCD-A1B1C1D1]的棱长为1,[O]是 [ ]面[A1B1C1D1]的中心,则[O]到平面[ABC1D1]的距离为( )
A. [24] B. [12]
C. [22] D. [32]
6. 如图,正方体[ABCD-A1B1C1D1]的棱长为2,动点[E,F]在棱[A1B1]上,动点[P,Q]分别在棱[AD,CD]上,若[EF=1,A1E=x,][DQ=y,][DP=z]([x,y,z]均大于零),则四面体[PEFQ]的体积( )
[ ]A. 与[x,y,z]都有关
B. 与[x]有关,与[y,z]无关
C. 与[y]有关,与[x,z]无关
D. 与[z]有关,与[x,y]无关
7. 正三棱锥[P-ABC]的高为2,侧棱与底面[ABC]成45°角,则点[A]到侧面[PBC]的距离为( )
A. [655] B. [355] C. [5] D. [5]
[ ]8. 如图,四棱锥[P-ABCD]中,四边形[ABCD]为矩形,[ΔPAD]为等腰三角形,[∠APD=90°],平面[PAD⊥]平面[ABCD],且[AB=1,AD=2,E,F]分别为[PC,BD]的中点,则下列结论不正确的是( )
A. [EF∥]平面[PAD]
B. 四棱锥[P-ABCD]的表面积为6
C. 平面[PDC⊥]平面[PAD]
D. 四棱锥[P-ABCD]的体积为[23]
9. 已知三棱柱[ABC-A1B1C1]的侧棱与底面边长都相等,[A1]在底面[ABC]内的射影为[ΔABC]的中心[O],则直线[AB1]与底面[ABC]所成角的正弦值为( )
A. [13] B. [23] C. [33] D. [23]
10. 点[A,B,C,D]在同一个球的球面上,[AB=BC=2,AC=2],若四面体[ABCD]的体积的最大值为[23],则这个球的表面积为( )
A. [125π6] B. [8π] C. [25π4] D. [25π16]
二、填空题(每小题4分,共16分)
11. 某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为 .
13. 如图,四边形[ABCD]中,[AB⊥AD,AD∥BC,][AD=6,BC=4,AB=2],点[E,F]分别在[BC,AD]上,[EF∥AB].现将四边形[ABEF]沿[EF]折起,使平面[ABEF⊥]平面[EFDC],则三棱锥[A-CDF]的体积的最大值为 .
14. 已知在三棱锥[T-ABC]中,[TA,TB,TC]两两垂直,[T]在底面[ABC]上的投影为[D],给出下列命题:①[TA⊥BC,TB⊥AC,TC⊥AB];②[ΔABC]是锐角三角形;③[1TD2=1TA2+1TB2+1TC2];④[S2ΔABC=13S2ΔTAB+S2ΔTBC+S2ΔTAC](注:[SΔABC]表示[ΔABC]的面积). 其中正确的是 .
三、解答题(15、16题各10分,17、18题各12分,共44分)
15. 如图,在四棱锥[P-ABCD]中,平面[PAD]⊥平面[ABCD],[AB=AD,∠BAD=60°],[E,F]分别是[AP,AD]的中点.
(1)求证:直线[EF∥]平面[PCD];
(2)求证:平面[BEF⊥]平面[PAD].
16. 如图,在棱长均为4的三棱柱[ABC-A1B1C1]中,[D,D1]分别是[BC,B1C1]的中点.
(1)求证:[A1D1∥]平面[AB1D];
(2)若平面[ABC⊥]平面[BCC1B1],[∠B1BC=60°],求三棱锥[B1-ABC]的体积.
17. 如图1,在矩形[ABCD]中,[AB=2BC],点[M]在边[DC]上,点[F]在边[AB]上,且[DF⊥AM],垂足为[E].若将[ΔADM]沿[AM]折起,使点[D]位于[D]位置,连接[DB,DC]得四棱锥[D-ABCM],如图2.
(1)求证:[AM⊥DF];
(2)若[∠DEF=π3],直线[DF]与平面[ABCM]所成角的大小为[π3],求直线[AD]与平面[ABCM]所成角的正弦值.
18. 如图所示,在四棱锥[P-ABCD]中,侧面[PAD⊥]底面[ABCD],侧棱[PA=PD=2],底面[ABCD]为直角梯形,其中[BC∥AD],[AB⊥AD],[AD=2AB=2BC=2],[O]为[AD]的中点.
(1)求证:[PO⊥]平面[ABCD];
(2)求异面直线[PB]与[CD]所成角的正切值;
(3)在线段[AD]上是否存在点[Q],使得它到平面[PCD]的距离为[32]?若存在,求出[AQQD]的值;若不存在,请说明理由.
1. 已知[m,n]为两条不同直线,[α,β]为两个不同平面,那么使[m∥α]成立的一个充分条件是( )
A. [m∥β,α∥β]
B. [m⊥β,α⊥β]
C. [m⊥n,n⊥α,m?α]
D. [m]上有不同的两个点到[α]的距离相等
2. 给定下列四个命题:①若一个平面内的两条直线与另一个平面都平行,那么这两个平面互相平行;②若一个平面经过另一个平面的垂线,那么这两个平面互相垂直;③垂直于同一直线的两条直线互相平行;④若两个平面垂直,那么一个平面内与它们的交线不垂直的直线与另一个平面也不垂直. 其中真命题的序号是( )
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ②④
3. 一个六面体的三视图如图所示,其侧视图[正视图][侧视图][俯视图] [1][2]是边长为2的正方形,则该六面体的表面积是( )
A. [12+25]
B. [14+25]
C. [16+25]
D. [18+25]
[ ]4. 如图,在长方体[ABCD-A1B1C1D1]中,[AB=BC=2,AA1=1],则异面直线[AC1]与[BB1]所成角的正切值为( )
A. [223] B. [13] C. [2] D. [22]
5. 如图所示,正方体[ABCD-A1B1C1D1]的棱长为1,[O]是 [ ]面[A1B1C1D1]的中心,则[O]到平面[ABC1D1]的距离为( )
A. [24] B. [12]
C. [22] D. [32]
6. 如图,正方体[ABCD-A1B1C1D1]的棱长为2,动点[E,F]在棱[A1B1]上,动点[P,Q]分别在棱[AD,CD]上,若[EF=1,A1E=x,][DQ=y,][DP=z]([x,y,z]均大于零),则四面体[PEFQ]的体积( )
[ ]A. 与[x,y,z]都有关
B. 与[x]有关,与[y,z]无关
C. 与[y]有关,与[x,z]无关
D. 与[z]有关,与[x,y]无关
7. 正三棱锥[P-ABC]的高为2,侧棱与底面[ABC]成45°角,则点[A]到侧面[PBC]的距离为( )
A. [655] B. [355] C. [5] D. [5]
[ ]8. 如图,四棱锥[P-ABCD]中,四边形[ABCD]为矩形,[ΔPAD]为等腰三角形,[∠APD=90°],平面[PAD⊥]平面[ABCD],且[AB=1,AD=2,E,F]分别为[PC,BD]的中点,则下列结论不正确的是( )
A. [EF∥]平面[PAD]
B. 四棱锥[P-ABCD]的表面积为6
C. 平面[PDC⊥]平面[PAD]
D. 四棱锥[P-ABCD]的体积为[23]
9. 已知三棱柱[ABC-A1B1C1]的侧棱与底面边长都相等,[A1]在底面[ABC]内的射影为[ΔABC]的中心[O],则直线[AB1]与底面[ABC]所成角的正弦值为( )
A. [13] B. [23] C. [33] D. [23]
10. 点[A,B,C,D]在同一个球的球面上,[AB=BC=2,AC=2],若四面体[ABCD]的体积的最大值为[23],则这个球的表面积为( )
A. [125π6] B. [8π] C. [25π4] D. [25π16]
二、填空题(每小题4分,共16分)
11. 某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为 .
13. 如图,四边形[ABCD]中,[AB⊥AD,AD∥BC,][AD=6,BC=4,AB=2],点[E,F]分别在[BC,AD]上,[EF∥AB].现将四边形[ABEF]沿[EF]折起,使平面[ABEF⊥]平面[EFDC],则三棱锥[A-CDF]的体积的最大值为 .
14. 已知在三棱锥[T-ABC]中,[TA,TB,TC]两两垂直,[T]在底面[ABC]上的投影为[D],给出下列命题:①[TA⊥BC,TB⊥AC,TC⊥AB];②[ΔABC]是锐角三角形;③[1TD2=1TA2+1TB2+1TC2];④[S2ΔABC=13S2ΔTAB+S2ΔTBC+S2ΔTAC](注:[SΔABC]表示[ΔABC]的面积). 其中正确的是 .
三、解答题(15、16题各10分,17、18题各12分,共44分)
15. 如图,在四棱锥[P-ABCD]中,平面[PAD]⊥平面[ABCD],[AB=AD,∠BAD=60°],[E,F]分别是[AP,AD]的中点.
(1)求证:直线[EF∥]平面[PCD];
(2)求证:平面[BEF⊥]平面[PAD].
16. 如图,在棱长均为4的三棱柱[ABC-A1B1C1]中,[D,D1]分别是[BC,B1C1]的中点.
(1)求证:[A1D1∥]平面[AB1D];
(2)若平面[ABC⊥]平面[BCC1B1],[∠B1BC=60°],求三棱锥[B1-ABC]的体积.
17. 如图1,在矩形[ABCD]中,[AB=2BC],点[M]在边[DC]上,点[F]在边[AB]上,且[DF⊥AM],垂足为[E].若将[ΔADM]沿[AM]折起,使点[D]位于[D]位置,连接[DB,DC]得四棱锥[D-ABCM],如图2.
(1)求证:[AM⊥DF];
(2)若[∠DEF=π3],直线[DF]与平面[ABCM]所成角的大小为[π3],求直线[AD]与平面[ABCM]所成角的正弦值.
18. 如图所示,在四棱锥[P-ABCD]中,侧面[PAD⊥]底面[ABCD],侧棱[PA=PD=2],底面[ABCD]为直角梯形,其中[BC∥AD],[AB⊥AD],[AD=2AB=2BC=2],[O]为[AD]的中点.
(1)求证:[PO⊥]平面[ABCD];
(2)求异面直线[PB]与[CD]所成角的正切值;
(3)在线段[AD]上是否存在点[Q],使得它到平面[PCD]的距离为[32]?若存在,求出[AQQD]的值;若不存在,请说明理由.