立体几何压轴小题 含答案

发布 2022-10-11 01:59:28 阅读 7750

1.如图,已知正方体的棱长为4,点,分别是线段,上的动点,点是上底面内一动点,且满足点到点的距离等于点到平面的距离,则当点运动时,的最小值是( )

a. b. c. d.

答案】d 解析】

试题分析:因为点是上底面内一动点,且点到点的距离等于点到平面的距离,所以,点在连接中点的连线上.为使当点运动时,最小,须所在平面平行于平面, ,选。

考点:1.平行关系;2.垂直关系;3.几何体的特征.

2.如图在一个二面角的棱上有两个点,,线段分别在这个二面角的两个面内,并且都垂直于棱, ,则这个二面角的度数为( )

a. bcd.

答案】b解析】

试题分析:设所求二面角的大小为,则,因为,所以。

而依题意可知,所以。

所以即。所以,而,所以,故选b.

考点:1.二面角的平面角;2.空间向量在解决空间角中的应用。

3.已知某个几何体的三视图如图所示,根据图中标出的尺寸(单位:)可得这。

个几何体的体积是( )

a. bc. d.

答案】b.解析】

试题分析:分析题意可知,该几何体为一四棱锥,∴体积.

考点:空间几何体的体积计算.

4.如图,是正方体对角线上一动点,设的长度为,若的面积为,则的图象大致是( )

答案】a解析】

试题分析:设与交于点,连接。易证得面,从而可得。设正方体边长为1,在中。在中,设,由余弦定理可得,所以。所以。故选a.

考点:1线面垂直,线线垂直;2函数图象。

5.如图所示,正方体的棱长为1,分别是棱,的中点,过直线的平面分别与棱、交于,设,,给出以下四个命题:

1)平面平面;

2)当且仅当x=时,四边形的面积最小;

3)四边形周长,是单调函数;

4)四棱锥的体积为常函数;

以上命题中假命题的序号为( )

a.(1)(4) b.(2) c.(3) d.(3)(4)

答案】c解析】

试题分析:(1)由于,,则,则,又因为,则平面平面;(2)由于四边形为菱形,,,要使四边形的面积最小,只需最小,则当且仅当时,四边形的面积最小;(3)因为,,在上不是单调函数;(4), 到平面的距离为1,,又,,为常函数。

故选(3)考点:1.面面垂直的判定定理;2.建立函数模型。

6.已知三棱柱的侧棱与底面边长都相等,在底面上的射影为的中点,则异面直线与所成的角的余弦值为( )

a) (b) (c) (d

答案】d.

解析】试题分析:连接;,是异面直线与所成的角或其补角;在中,设,则;在中,;在中,;即面直线与所成的角的余弦值为。

考点:异面直线所成的角。

7.一个几何体的三视图如图所示,其中正视图和侧视图是腰长为1的两个全等的等腰直角三角形,则该几何体的外接球的表面积为。

a. b. cd.

答案】d解析】

试题分析:由三视图可知,该几何体为四棱锥,侧棱垂直底面,底面是正方形,将此四棱锥还原为正方体,则正方体的体对角线即外接球的直径,,,因此,故答案为d.

考点:由三视图求外接球的表面积。

8.如图,棱长为1的正方体abcd-a1b1c1d1中,为线段a1b上的动点,则下列结论错误的是( )

ab.平面平面

c.的最大值为

d.的最小值为。

答案】c解析】

试题分析:,,平面,平面。

因此,a正确;由于平面,平面,故平面平面。

故b正确,当时,为钝角,c错;将面与面沿展成平面图形,线段即为的最小值,利用余弦定理解,故d正确,故答案为c.

考点:棱柱的结构特征.

9.下列命题中,错误的是( )

a.一条直线与两个平行平面中的一个相交,则必与另一个平面相交。

b.平行于同一平面的两条直线不一定平行。

c.如果平面不垂直于平面,那么平面内一定不存在直线垂直于平面。

d.若直线不平行于平面,则在平面内不存在与平行的直线。

答案】b解析】

试题分析: 由直线与平面的位置关系右知a正确;平行于同一个平面的两条直线可以相交、平行或异面,故b错,所以选b.

考点:直线、平面平行与垂直的判定与性质。

10.已知如图所示的正方体abcd﹣a1b1c1d1,点p、q分别在棱bb1、dd1上,且=,过点a、p、q作截面截去该正方体的含点a1的部分,则下列图形中不可能是截去后剩下几何体的主视图的是( )

答案】a解析】

试题分析:当p、b1重合时,主视图为选项b;当p到b点的距离比b1近时,主视图为选项c;当p到b点的距离比b1远时,主视图为选项d,因此答案为a.

考点:组合体的三视图。

11.一个几何体的三视图及尺寸如图所示,则该几何体的外接球半径为 (

abcd.答案】c

解析】试题分析:由三视图可知:该几何体是一个如图所示的三棱锥p-abc,它是一个正四棱锥p-abcd的一半,其中底面是一个两直角边都为6的直角三角形,高pe=4.

设其外接球的球心为o,o点必在高线pe上,外接球半径为r,则在直角三角形boe中,bo2=oe2+be2=(pe-eo)2+be2,即r2=(4-r)2+(3)2,解得:r=,故选c.

考点:三视图,球与多面体的切接问题,空间想象能力。

12.如右图,在长方体中, =11, =7, =12,一质点从顶点a射向点,遇长方体的面反射(反射服从光的反射原理),将次到第次反射点之间的线段记为,,将线段竖直放置在同一水平线上,则大致的图形是( )

答案】c解析】

试题分析:因为,所以延长交于,过作垂直于在矩形中分析反射情况:由于,第二次反射点为**段上,此时,第三次反射点为**段上,此时,第四次反射点为**段上,由图可知,选c.

考点:空间想象能力。

13.一块石材表示的几何体的三视图如图所示,将该石材切削、打磨、加工成球,则能得到的最大球的半径等于( )

a.1 b.2 c.3 d.4

答案】b解析】试题分析:由图可得该几何体为三棱柱,因为正视图,侧视图,俯视图的内切圆半径最小的是正视图(直角三角形)所对应的内切圆,所以最大球的半径为正视图直角三角形内切圆的半径,则,故选b.

考点:三视图内切圆球三棱柱。

14.已知二面角为,,,a为垂足,,,则异面直线与所成角的余弦值为。

a. b. c. d.

答案】b.解析】

试题分析:如图作于,连结,过作∥,作于,连结,则设.在中,在中,在中,异面直线与所成角的余弦值为,故选b.

考点:1.三垂线定理及其逆定理;2. 空间角(异面直线所成角)的计算.

15.在空间直角坐标系中,已知。若分别是三棱锥在坐标平面上的正投影图形的面积,则( )

ab.且 c.且d.且。

答案】d 解析】

试题分析:三棱锥在平面上的投影为,所以,设在平面、平面上的投影分别为、,则在平面、上的投影分别为、,因为,,所以,故选d.

考点:三棱锥的性质,空间中的投影,难度中等。

16.正方形的边长为2,点、分别在边、上,且,,将此正。

方形沿、折起,使点、重合于点,则三棱锥的体积是( )

a. b. c. d.

答案】b解析】

试题分析:解:因为所以。

又因为平面,平面,且,所以平面。

在中, 所以,所以。

所以应选b.

考点:1、直线与平面垂直的判定;2、正弦定理与余弦定理;3、棱锥的体积。

17.高为的四棱锥s﹣abcd的底面是边长为1的正方形,点s,a,b,c,d均在半径为1的同一球面上,则底面abcd的中心与顶点s之间的距离为( )

a. b. c. d.

答案】a解析】

试题分析:由题意可知abcd 是小圆,对角线长为,四棱锥的高为,推出高就是四棱锥的一条侧棱,最长的侧棱就是球的直径,然后利用勾股定理求出底面abcd的中心与顶点s之间的距离.

解:由题意可知abcd是小圆,对角线长为,四棱锥的高为,点s,a,b,c,d均在半径为1的同一球面上,球的直径为2,所以四棱锥的一条侧棱垂直底面的一个顶点,最长的侧棱就是直径,所以底面abcd的中心与顶点s之间的距离为:=

故选a点评:本题是基础题,考查球的内接多面体的知识,能够正确推出四棱锥的一条侧棱垂直底面的一个顶点,最长的侧棱就是直径是本题的关键,考查逻辑推理能力,计算能力.

18.二面角为60°,a、b是棱上的两点,ac、bd分别在半平面内,,,且ab=ac=,bd=,则cd的长为( )

abcd.

答案】a解析】

试题分析:根据异面直线上两点间的距离公式,对于本题中,,,故.

考点:异面直线上两点间距离,空间想象能力.

19.长方体的表面积是24,所有棱长的和是24,则对角线的长是( )

. b.4 c.3 d.2

答案】b解析】

试题分析:设出长方体的长、宽、高,表示出长方体的全面积,十二条棱长度之和,然后可得对角线的长度.

考点:长方体的结构特征,面积和棱长的关系。

20.已知棱长为l的正方体中,e,f,m分别是ab、ad、的中点,又p、q分别**段上,且,设面面mpq=,则下列结论中不成立的是( )

a.面abcd

b. acc.面mef与面mpq不垂直。

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