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文档介绍
北京市2020届高三数学文一轮复习典型题专项训练:立体几何
北京市2020届高三数学文一轮复习典型题专项训练 立体几何 一、选择、填空题 1、(昌平区2019届高三上学期期末)《九章算术》是我国古代数学著作,书中有如下问题:“今有委米依垣内角,下周八尺,高五尺,问:积及米几何?”其意思为:在屋内墙角处堆放米(米堆所形成的几何体的三视图如图所示),米堆底部的弧长为尺,米堆的高为尺,问米堆的体积及堆放的米各为多少? 已知一斛米的体积约为立方尺,由此估算出堆放的米约有 A.斛 B.斛 C.斛 D.斛 2、(朝阳区2019届高三上学期期末)如图,在边长为的正方形网格中,粗实线表示一个三棱锥的三视图,则该三棱锥的表面积为 . 3、(大兴区2019届高三上学期期末)某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的体积为 (A) (B) (C) (D) 4、(东城区2019届高三上学期期末)某三棱锥的三视图如图所示,在此三棱锥的六条棱中,最长棱的长度为 (A)2 (B) (C) (D)3 5、(房山区2019届高三上学期期末)如图所示,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某三棱锥的三视图,则此三棱锥的最长的棱长等于 . 第5题 第6题 6、(丰台区2019届高三上学期期末)某四棱锥的三视图如上图所示,则该四棱锥的 棱中,最长的棱的长度为 (A)2 (B) (C) (D) 7、(海淀2019届高三上学期期末)某三棱锥的三视图如上图所示,则这个三棱锥的体积是 . 8、(石景山区2019届高三上学期期末)某四面体的三视图如图所示,该四面体的体积为 A. B. C. D. 9、(通州区2019届高三上学期期末)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积是 A. B. C. D. 10、(朝阳区2019届高三第二次(5月)综合练习(二模))在棱长为1的正方体中,分别为线段和上的动点,且满足,则四边形所围成的图形(如图所示阴影部分)分别在该正方体有公共顶点的三个面上的正投影的面积之和 A. 有最小值 B.有最大值 C. 为定值 D. 为定值 11、(东城区2019届高三5月综合练习(二模))鲁班锁起源于中国古代建筑中首创的榫卯结构,相传由春秋时代鲁国工匠鲁班所作. 右图是经典的六柱鲁班锁及六个构件的图片,下图是其中一个构件的三视图,则此构件的体积为 (A) (B) (C) (D) 12、(丰台区2019届高三5月综合练习(二模))某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的体积为 (A) (B) (C) (D) 13、(海淀区2019届高三5月期末考试(二模))某三棱锥的三视图如右图所示,则该三棱锥的所有棱长构成的集合为 (A) (B) (C) (D) 14、(丰台区2019届高三一模)已知两条直线与两个平面,下列命题正确的是 (A)若, 则 (B)若, 则 (C)若, 则 (D)若,则 15、(怀柔区2019届高三一模)某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥最长的棱长为 A. B. C. D. 16、(门头沟区2019届高三一模)一个体积为的正三棱柱的三视图如图所示,则这个三棱柱的左视图的面积为 A. B.8 C. D.12 17、(顺义区2019届高三第二次统练(一模))某几何体的三视图如下图所示,则该几何体的表面积是 A.12 B. 2 C. D. 18、(西城区2019届高三一模)某四棱锥的三视图如图所示,那么该四棱锥的体积为____. 参考答案: 1、A 2、 3、A 4、D 5、3 6、D 7、 8、A 9、C 10、D 11、C 12、B 13、C 14、B 15、C 16、A 17、D 17、 二、解答题 1、(昌平区2019届高三上学期期末)如图,在五面体中,四边形是边长为的正方形,平面⊥平面, . (Ⅰ) 求证:; (Ⅱ) 求证:平面⊥平面; (Ⅲ) 在线段上是否存在点,使得⊥平面? 说明理由. 2、(朝阳区2019届高三上学期期末)如图,三棱柱的侧面是平行四边形,,平面平面,且分别是的中点. (Ⅰ)求证:; (Ⅱ)求证:平面; (Ⅲ)在线段上是否存在点,使得平面?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由. 3、(大兴区2019届高三上学期期末)如图,正方形和梯形所在的平面互相垂直,,, 与交于点,,分别为线段,的中点. (Ⅰ)求证:; (Ⅱ)求证:平面; (Ⅲ)若,求证:平面平面. 4、(东城区2019届高三上学期期末)如图,三棱柱 中,侧棱垂直于底面, , , ,为中点. (I) 求证:平面 ; (II) 求三棱锥 的体积; (III) 设平面与直线交于点,求线段的长. 5、(房山区2019届高三上学期期末)如图,在三棱柱中, ⊥底面,底面为等边三角形, ,, ,分别为, 的中点. (Ⅰ)求证:平面; (Ⅱ)求证:平面平面; (Ⅲ)求四棱锥的体积. 6、(丰台区2019届高三上学期期末)如图,在四棱柱中,底面 为正方形,侧棱底面, 为棱的中点,,. (Ⅰ)求证:平面; (Ⅱ)求证:; (Ⅲ)求三棱锥的体积. 7、(海淀2019届高三上学期期末)在四棱锥中,平面平面, 底面为梯形, ,. (Ⅰ)求证:平面; (Ⅱ)求证:平面; (Ⅲ)若是棱的中点,求证:对于棱上任意一点, 与都不平行. 8、(石景山区2019届高三上学期期末)如图,在多面体中,已知是边长为2的正方形,为正三角形,且,,分别为的中点. (Ⅰ)求证:平面; (Ⅱ)求证:平面; (Ⅲ)求三棱锥的体积. 9、(通州区2019届高三上学期期末)如图,在三棱柱 中,底面,△ABC是边长为的正三角形,, E,F 分别为BC,的中点. (Ⅰ)求证:平面平面; (Ⅱ)求三棱锥的体积; (Ⅲ)在线段上是否存在一点M,使直线MF与平面没有公共点?若存在,求的值;若不存在,请说明理由. 10、(朝阳区2019届高三第二次(5月)综合练习(二模))如图1,在直角梯形中,,, ,,,点在上,且,将沿折起,使得平面平面(如图2). 为中点. (Ⅰ)求证:平面; (Ⅱ)求四棱锥的体积; (Ⅲ)在线段上是否存在点,使得平面?若存在,求的值;若不存在,请说明理由. 11、(东城区2019届高三5月综合练习(二模))如图所示的五面体中,平面平面, ,,∥,,,. (Ⅰ)求四棱锥的体积; (Ⅱ)求证:∥平面; (Ⅲ)设点为线段上的动点,求证:与不垂直. 12、(丰台区2019届高三5月综合练习(二模))在菱形中,,为线段的中点(如图1).将沿折起到的位置,使得平面平面,为线段的中点(如图2). (Ⅰ)求证:; (Ⅱ)求证:平面; (Ⅲ)当四棱锥的体积为时,求的值. 图1 图2 13、(海淀区2019届高三5月期末考试(二模))如图1所示,在等腰梯形,∥,,垂足为,,.将沿折起到的位置, 使平面平面,如图2所示,点为棱的中点。 (Ⅱ) 求证:∥平面; (Ⅱ)求证:平面; (Ⅲ)求三棱锥 的体积. 14、(海淀区2019届高三一模)如图,在三棱柱中,平面,,点分别为棱的中点. (Ⅱ)求证:∥平面 (Ⅱ)求证:平面平面; (Ⅲ)求三棱锥的体积. 15、(门头沟区2019届高三一模)在四棱锥中,底面是边长为6的菱形,且,,是棱上的一动点,为的中点. (Ⅰ)求此三棱锥的体积; (Ⅱ)求证:平面 (Ⅲ)若,侧面内是否存在过点的一条直线,使得直线上任一点都 有平面,若存在,给出证明,若不存在,请明理由. 16、(顺义区2019届高三第二次统练(一模))如图,平面,,,,为棱上一点,平面与棱交于点. (Ⅰ)求证:平面; (Ⅱ)求证:; (Ⅲ)当四边形为矩形时,求四棱锥的体积. 17、(西城区2019届高三一模)如图,在多面体中,底面为矩形,侧面为梯形,,,. (Ⅰ)求证:; (Ⅱ)求证:平面; (Ⅲ)判断线段上是否存在点,使得平面平面?并说明理由. 参考答案: 1、证明:(Ⅰ) 在五面体中,因为四边形是正方形, 所以. 因为平面,平面, 所以平面. ……4分 (Ⅱ) 因为,, 所以,所以,即. 因为四边形是正方形,所以. 因为平面⊥平面,平面平面, 所以⊥平面. 因为,所以 ⊥. 因为 所以⊥平面 因为, 所以平面⊥平面. ……9分 (Ⅲ)在线段上存在点,使得⊥平面 证明如下: 取的中点,连接. 由(Ⅰ)知, , , 所以. 因为 所以. 所以四边形是平行四边形. 所以. 由(Ⅱ)知,⊥平面, 所以. ………………………14分 2、(Ⅰ)因为,又平面平面, 且平面平面, 所以平面. 又因为平面, 所以. …………………4分 (Ⅱ)取中点,连连. 在△中,因为分别是中点, 所以,且. 在平行四边形中,因为是的中点, 所以,且. 所以,且. 所以四边形是平行四边形. 所以. 又因为平面,平面,所以平面. …………………9分 (Ⅲ)在线段上存在点,使得平面. 取的中点,连,连. 因为平面,平面,平面, 所以,. 在△中,因为分别是中点,所以. 又由(Ⅱ)知, 所以,. 由得平面. 故当点是线段的中点时,平面.此时,. …………………14分 3、解:(Ⅰ)因为为正方形,所以. ……1分 又因为平面平面, 平面平面, 所以平面. ……3分 又因为平面, 所以. ……4分 (Ⅱ)方法一:取中点,连接,, 在中,,分别为,的中点, 所以且. ……1分 又因为且, 所以且 . ……2分 所以四边形为平行四边形. 所以. ……3分 因为平面, 平面, ……4分 所以平面. ……5分 方法二: 连接,, 因为且, 所以且. 所以四边形为平行四边形. ……1分 所以. 因为平面, 平面, 所以平面. ……2分 因为,分别为,的中点, 所以. 又因为平面, 平面, 所以平面. ……3分 因为, 所以平面平面. ……4分 因为平面, 所以平面. ……5分 (Ⅲ)连接, 在中,,分别为,的中点, 所以. ……1分 因为, 所以. ……2分 因为, , 平面,平面, 所以平面. ……4分 因为平面, 所以平面平面. ……5分 4、解:(Ⅰ)因为三棱柱 中,侧棱垂直于底面, 所以平面. 因为平面, 所以. 又因为,, 所以平面 . 因为平面, 所以. 因为,所以四边形为菱形. 所以. 因为, 所以平面. ……………………………..5分 (Ⅱ) 由已知,平面,平面, 所以 . 因为, , 所以 平面. 又,故 到平面的距离为. 因为为中点,所以点到平面距离为. 所以.……..9分 (Ⅲ)在三棱柱中, 因为,为平面与平面的公共点, 所以平面平面. 因为平面平面,平面, 所以平面. 又平面平面, 所以. 又,所以. 因为为中点, 所以为中点 . 所以.………………………..14分 5、 6、解:(Ⅰ)设, 连接, 因为 中,,分别为,的中点, 所以 为的中位线,即, ………………2分 因为 平面,平面, 所以 平面. ………………4分 (Ⅱ)因为 侧棱底面,底面, 所以 , ………………5分 因为 底面为正方形, 所以 , ………………6分 因为 , 所以 平面, ……………… 8分 因为 平面, 所以 . ………………10分 (Ⅲ)因为 侧棱底面于,为棱的中点, 所以为三棱锥的高. 因为, 所以. 因为, 所以. 所以, ………………14分 7、证明: (Ⅰ)因为 平面 平面 所以平面 (Ⅱ)法一: 因为平面平面 平面平面 ,平面 所以平面 法二: 在平面中过点作,交于 因为平面平面 平面平面 平面 所以平面 因为平面 所以 又, 所以平面 (Ⅲ)法一: 假设存在棱上点,使得 连接,取其中点 在中,因为分别为的中点,所以 因为过直线外一点只有一条直线和已知直线平行,所以与重合 所以点在线段上,所以是,的交点 即就是 而与相交,矛盾,所以假设错误,问题得证 法二: 假设存在棱上点,使得,显然与点不同 所以四点在同一个平面中 所以, 所以, 所以就是点确定的平面 ,且 这与为四棱锥矛盾,所以假设错误,问题得证 8、 (Ⅰ)证明:取的中点,连结, ∵四边形是边长为的正方形,为的中点, ∴, ∵为的中点,且, ∴,又∥, ∴, ∴四边形为平行四边形, ∴, 又平面,平面, ∴∥平面. (Ⅱ)证明:∵∥,, ∴, 在正方形中,且, ∴平面, ∵平面, ∴, 又为正三角形,为的中点, ∴ 又 ∴平面. (Ⅲ)∵∥, ∴∥平面, ∵平面, ∴为三棱锥的高, ∵为正三角形,为的中点, ∴, ∴. 9、(Ⅰ)证明:在三棱柱中, 因为△ABC为等边三角形,E为BC中点, 所以AE⊥BC. ……………………………… ………………1分 又平面,AE⊂平面ABC,所以. 因为,所以. ……………………………………………2分 因为,平面,平面, 所以. …………………………………………………3分 所以平面平面; …………………………………………………4分 (Ⅱ)解: ………………5分 取的中点,连结,则 ,, 所以,. ………………6分 又是的中点,所以,.…………………………………7分 所以, 即三棱锥的体积为.………………9分 (Ⅲ)解:在上存在一点M,满足题意. 取中点M,连结MF. ………………10分 因为是的中点, 所以MF是的中位线, 所以. ………………………………………………………………11分 因为平面,平面, 所以平面, ………………………………………………12分 即直线MF与平面没有公共点. ………………………………………………13分 所以. ………………………………………………………………14分 10、 解: (Ⅰ)证明: 因为为中点,, 所以. 因为平面平面, 平面平面,平面, 所以平面. ………….4分 (Ⅱ)在直角三角形中,易求,则. 所以四棱锥的体积的体积为 . …………8分 (Ⅲ) 过点作交于点,则. 过点作交于点,连接,则. 又因为, 平面,平面, P F E D C B A 所以平面. 同理平面. 又因为, 所以平面平面. 因为平面 , 所以平面. 所以在上存在点,使得平面,且. ………….13分 11、 解:(Ⅰ)取中点,连接. 在△中,, 所以. 因为平面平面, 平面平面, 平面, 所以平面. 又因为,,所以. 因为∥,,,, 所以. 所以. …………….5分 (Ⅱ)因为∥,平面,平面, 所以∥平面. 又因为平面,平面平面, 所以∥. 因为平面,平面, 所以∥平面.…………….10分 (Ⅲ)连接,假设. 由(Ⅰ)知平面, 因为平面,所以. 因为, 且, 所以平面. 因为平面, 所以. 在△中,, 所以. 所以. 这与矛盾. 所以假设不成立,即与不垂直.…………….14分 12、解:(Ⅰ)证明:因为在菱形中,,为线段的中点, 所以. ………………1分 因为平面平面, 平面平面, 平面, 所以平面. ………………4分 因为平面, 所以. ………………5分 (Ⅱ)证明:如图,取为线段的中点,连接,; 因为在中,,分别是线段,的中点, 所以,. 因为是线段的中点,菱形中,,, 所以. 所以,. ………………6分 所以,. 所以四边形为平行四边形, ………………7分 所以, 因为平面,平面, 所以平面; ………………10分 (Ⅲ)解:由(Ⅰ)知平面. 所以是四棱锥的高. ………………11分 因为, 所以. ………………14分 13、解:(Ⅰ)方法1: 在图1的等腰梯形内,过作的垂线,垂足为, 因为,所以 又因为 ,, 所以四边形为正方形, 且,为中点 在图2中,连结 因为点是的中点, 所以 又因为,, 平面, 平面, 所以平面平面 又因为 ,所以平面 方法2: 在图1的等腰梯形内,过作的垂线,垂足为 因为,所以 又因为 ,, 所以四边形为正方形,为中点 在图2中,连结 因为点是的中点, 所以 又平面,平面 所以平面 又因为,平面,平面 所以平面 又因为 所以平面平面 又因为 ,所以平面 方法3: 在图1的等腰梯形内,过作的垂线,垂足为, 因为,所以 又因为 ,, 所以四边形为正方形,,得 所以 在图2中设点为线段的中点,连结, 因为点是的中点, 所以 所以,所以四边形为平行四边形 所以 又因为平面,平面 所以平面 (Ⅱ) 因为平面平面, 平面平面, 平面, 所以平面 又因为平面 所以 又,满足 , 所以 又 所以平面 (Ⅲ), 所以 线段为三棱锥底面的高 所以 14、解:(I)证明:因为三棱柱中, 又因为分别为的中点,所以 于是 平面,平面 所以平面 (II) 在三棱柱中, 平面,平面,平面 所以, 又 ,平面 所以平面 平面 所以 又因为, , 所以侧面为正方形,故 而分别为的中点,连结,所以‖ 所以 ,又,平面 所以平面 又平面 所以平面平面 (Ⅲ) 15、解:(Ⅰ)由题意可知,, (Ⅱ)由题意可知,, 则,又底面是菱形, ,所以,, 平面 (Ⅲ)设是的中点,连结, 则 所以直线上任一点都满足平面. 16、(Ⅰ)证明:因为 所以--------------------------------2分 因为平面,平面 所以--------------------------------2分 因为 所以平面.-------------------------5分 (Ⅱ)证明:因为,平面,平面 所以平面--------------------------7分 因为平面,平面平面= 所以.------------------9分 (Ⅲ))解:因为, 所以 当四边形为矩形时, 所以为的中位线,-------------------------10分 因为平面 所以, 所以, 此时四边形为矩形, 又, 所以平面 ---------------------------12分 所以 --------------14分 17、解:(Ⅰ)由底面为矩形,知. ……………… 1分 又因为,, ……………… 2分 所以平面. ……………… 3分 又因为平面, 所以. ……………… 4分 D A B C E F P Q (Ⅱ)由底面为矩形,知, 又因为平面,平面, 所以平面. ……………… 6分 同理平面, 又因为, 所以平面平面. ……………… 8分 又因为平面, 所以平面. ……………… 9分 (Ⅲ)结论:线段上存在点(即的中点),使得平面平面. … 10分 证明如下: 取的中点,的中点,连接,则. 由,得. 所以四点共面. ……………… 11分 由(Ⅰ),知平面, 所以,故. 在△中,由,可得. 又因为, 所以平面. ……………… 13分 又因为平面 所以平面平面(即平面平面). 即线段上存在点(即中点),使得平面平面. ……… 14分 查看更多