立体几何周练****题及答案(2011.12.4)
1.如图所示,已知正四棱锥S—ABCD侧棱长为,底
面边长为,E是SA的中点,则异面直线BE与SC
所成角的大小为( B )
A.90° B.60° C.45° D.30°
2.正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,O是底面
A1B1C1D1的中心,则O到平面AB C1D1的距离为( B )
A、 B、 C、 D、
3.△ABC的顶点B在平面a内,A、C在a的同一侧,AB、BC与a所成的角分别是
30°和45°,若AB=3,BC= ,AC=5,则AC与a所成的角为( C )
A.60° B.45° C.30° D.15°
4.矩形ABCD中,AB=4,BC=3,沿AC将矩形ABCD折成一个直二面角B-AC-D,则四面体ABCD的外接球的体积为( C )
A. B. C. D.
5 设X、Y、Z是空间不同的直线或平面,对下面四种情形,使“X⊥Z且Y⊥ZX∥Y”为真命题的是_________。(填序号) ②③
①X、Y、Z是直线;②X、Y是直线,Z是平面;③Z是直线,X、Y是平面;④X、Y、Z是平面.
6.正三棱锥的一个侧面的面积与底面积之比为2∶3,则这个三棱锥的侧面和底面所成二面角的度数为________ 60°
7.如图,在四棱锥中,平面平面,,
A
B
C
M
P
D
是等边三角形,已知,.
(Ⅰ)设是上的一点,证明:平面平面;
(Ⅱ)求四棱锥的体积.
解:(Ⅰ)在中,由于,,,
所以.故.
又平面平面,平面平面,
平面,所以平面,又平面,故平面平面.
(Ⅱ)过作交于,由于平面平面,所以平面.
因此为四棱锥的高,又是边长为4的等边三角形.
因此.在底面四边形中,,,
所以四边形是梯形,在中,斜边边上的高为,
此即为梯形的高,所以四边形的面积为.
故.
8.已知正方形 、分别是、的中点,将沿折起,如图所示,记二面角的大小为
.
(1)证明平面;
(2)若为正三角形,试判断点在平面内的射影是否在直线上,证明你的结论,并求角的余弦值.
解析: (1)证明:EF分别为正方形ABCD得边AB、CD的中点,EB//FD,且EB=FD,
四边形EBFD为平行四边形. BF//ED.,平面.
(2)如右图,点A在平面BCDE内的射影G在直线EF上,过点A作AG垂直于平面BCDE,垂足为G,连结GC,GD ACD为正三角形,AC=AD.CG=GD.
G在CD的垂直平分线上, 点A在平面BCDE内的射影G在直线EF上,过G作GH垂直于ED于H,连结AH,则,所以.设原正方体的边长为2a,连结AF,在折后图的AEF中,AF=,EF=2AE=2a,即AEF为直角三角形,
.
在RtADE中, .,
9.在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形,侧棱PA垂直于底面,E、F分别是AB、PC的中点.
(1)求证:平面PAD;(2)当平面PCD与平面ABCD成多大二面角时, 直线平面PCD?
解:(1)取CD中点G,连结EG、FG,∵E、F分别是AB