“立體幾何”在高考中一般會(huì)以“兩小一大”或“一小一大”的命題形式出現(xiàn),這“兩小”或“一小”主要考查三視圖,幾何體的表面積與體積、空間點(diǎn)、線、面位置關(guān)系(特別是平行與垂直).
考查一個(gè)小題時(shí),本小題一般會(huì)出現(xiàn)在第6~7題的位置上,難度一般;考查兩個(gè)小題時(shí),其中一個(gè)小題難度一般,另一小題難度稍高,一般會(huì)出現(xiàn)在第9~11題的位置上,本小題雖然難度稍高,但主要體現(xiàn)在計(jì)算量上,實(shí)質(zhì)仍是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本公式的考查.
解答題多出現(xiàn)在第18或19題的位置,其基本模式是“一證明二計(jì)算”,即T3第(1)問考查空間平行或垂直關(guān)系的證明,第(2)問考查利用空間向量求異面直線所成的角、線面角或二面角,難度中等偏上.
1.(必修2P78復(fù)習(xí)參考題A組T7改編)正四棱錐的三視圖如圖所示,則它的外接球的表面積為( )
A.25π B.π
C.π D.π
C [解析] 由三視圖畫出直觀圖與其外接球示意圖,且設(shè)O1是底面中心.
由三視圖知,O1A=,O1P=,所以正四棱錐P-ABCD的外接球的球心O在線段O1P上.
設(shè)球O的半徑為R.
由O1O2+O1A2=OA2得(-R)2+()2=R2.
所以R= .
則外接球的表面積為S=4πR2=4π·=π.
A.EH∥FG
B.四邊形EFGH是矩形
C.Ω是棱柱
D.Ω是棱臺(tái)
D [解析] 因?yàn)?/span>EH∥A1D1,A1D1∥B1C1,EH?平面BCC1B1,所以EH∥平面BCC1B1.又因?yàn)槠矫?/span>EFGH∩平面BCC1B1=FG,所以EH∥FG,且EH=FG,由長(zhǎng)方體的特征知四邊形EFGH為矩形,此幾何體為五棱柱,所以選項(xiàng)A,B,C都正確.故選D.
3.
A.(4,6) B.(6,10)
C.(8,12) D.(10,12)
C [解析] 因?yàn)樗倪呅?/span>EFGH為平行四邊形,
所以EF∥HG,
因?yàn)?/span>HG?平面ABD,
所以EF∥平面ABD.
因?yàn)?/span>EF?平面ABC,
平面ABD∩平面ABC=AB,
所以EF∥AB.
同理EH∥CD,
設(shè)EF=x(0<x<4),==,
則===1-.
從而FG=6-x.
所以四邊形EFGH的周長(zhǎng)l=2(x+6-x)=12-x,
又0<x<4,則有8<l<12.
即四邊形EFGH周長(zhǎng)的取值范圍是(8,12).
4.(選修2-1P118復(fù)習(xí)參考題A組T12改編)在平面四邊形ACBD(圖①)中,△ABC與△ABD均為直角三角形且有公共斜邊AB,設(shè)AB=2,∠BAD=30°,∠BAC=45°,將△ABC沿AB折起,構(gòu)成如圖②所示的三棱錐C′-ABD,且使C′D=.
(1)求證:平面ABC′⊥平面DAB;
(2)求二面角A-C′D-B的余弦值.
[解] (1)證明:取AB的中點(diǎn)O,連接C′O,DO.
在Rt△AC′B,Rt△ADB中,AB=2,
則C′O=DO=1,
因?yàn)?/span>C′D=,
所以C′O2+DO2=C′D2,
即C′O⊥OD.
又C′O⊥AB,AB∩OD=O,AB,OD?平面ABD,
所以C′O⊥平面ABD.
因?yàn)?/span>C′O?平面ABC′,
所以平面ABC′⊥平面DAB.
(2)以O為原點(diǎn),AB,OC′所在的直線分別為y,z軸,建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,
則A(0,-1,0),B(0,1,0),C′(0,0,1),D,
所以=(0,1,1),=(0,-1,1),=.
設(shè)平面AC′D的法向量為n1=(x1,y1,z1),則
,即,即,
令z1=1,則y1=-1,x1=,
所以n1=(,-1,1).
設(shè)平面BC′D的法向量為n2=(x2,y2,z2),
則,即,
即,
令z2=1,則y2=1,x2=,
所以n2=,
所以cos〈n1,n2〉=
==,
結(jié)合圖形知,二面角A-C′D-B的余弦值為-.
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