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1、19如图, 在直三棱柱ABC A1B1C1中,AB=AC=5 ,BB1=BC=6 ,D,E 分别是 AA1和 B1C的中点1求证: DE BC;2求三棱锥EBCD 的体积【考点】 直线与平面垂直的性质;棱柱、棱锥、棱台的体积【专题】 证明题;数形结合;数形结合法;立体几何【分析】1取 BC 中点 F,连结 EF,AF,由直棱柱的结构特征和中位线定理可得四边形ADEF 是平行四边形,故DE AF,由等腰三角形的性质可得AF BC,故 DE BC;2把 BCE 看做棱锥的底面,则 DE 为棱锥的高, 求出棱锥的底面积和高,代入体积公式即可求出【解答】 证明: 1取 BC 中点 F,连结 EF,AF
2、,则 EF 是 BCB1的中位线, EF BB1,EF=BB1, AD BB1,AD=BB1, EF AD ,EF=AD , 四边形 ADEF 是平行四边形, DE AF, AB=AC ,F 是 BC 的中点, AF BC, DE BC2 BB1 平面 ABC ,AF? 平面 ABC , BB1 AF,又 AF BC,BC? 平面 BCC1B1,BB1? 平面 BCC1B1,BC BB1=B, AF 平面 BCC1B1, DE 平面 BCC1B1, AC=5 ,BC=6 , CF=3, AF=4, DE=AF=4 BC=BB1=6, S BCE=9精选学习资料 - - - - - - - -
3、- 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页 三棱锥 EBCD 的体积 V=S BCE?DE=12【点评】 此题考查了线面垂直的性质与判定,棱锥的体积计算,属于中档题21 如图, ABC 是边长为2 的正三角形, AE 平面 ABC , 且 AE=1, 又平面 BCD 平面 ABC ,且 BD=CD ,BD CD1求证: AE 平面 BCD ;2求证:平面BDE 平面 CDE【考点】 平面与平面垂直的判定;直线与平面平行的判定【专题】 空间位置关系与距离【分析】1取 BC 的中点 M,连接 DM 、AM ,证明 AE DM,通过直线与平面平行的判定定理证明AE 平面 BC
4、D2证明 DE AM ,DE CD利用直线与平面垂直的判定定理证明CD 平面 BDE 然后证明平面 BDE 平面 CDE【解答】 证明: 1取 BC 的中点 M,连接 DM 、AM ,因为 BD=CD ,且 BD CD,BC=2 ,所以 DM=1 ,DM BC,AM BC,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页又因为平面BCD 平面 ABC ,所以 DM 平面 ABC ,所以 AE DM ,又因为 AE? 平面 BCD,DM ? 平面 BCD,所以 AE 平面 BCD 2由 1已证 AE DM ,又 AE=1 ,DM=1
5、 ,所以四边形DMAE 是平行四边形,所以DE AM 由 1已证 AM BC,又因为平面BCD 平面 ABC ,所以 AM 平面 BCD,所以 DE 平面 BCD又 CD? 平面 BCD ,所以 DE CD因为 BD CD,BD DE=D ,所以 CD 平面 BDE 因为 CD? 平面 CDE,所以平面BDE 平面 CDE【点评】 此题考查平面与平面垂直的判定定理的应用,直线与平面平行与垂直的判定定理的应用,考查空间想象能力逻辑推理能力21如图,PA 垂直于矩形 ABCD 所在平面, AEPB,垂足为 E,EFPC 垂足为 F设平面 AEFPD=G,求证: PCAG;设PA=,M是线段PC的中
6、点,求证:DM平面AEC精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页【考点】 直线与平面平行的判定;空间中直线与直线之间的位置关系【分析】 证明 BC平面 ABP,可得 AEBC,再证明 AE平面 PBC,PC平面 AEFG,即可证明: PCAG;取 PE 中点 N,连结 MN,ND,BD,AC,设 BDAC=O,连结 EO,证明平面 MND 平面 AEC,即可证明: DM平面 AEC【解答】 证明: PA平面 ABCD,BC? 平面 ABCD,BCPA;又BCAB,PAAB=A ,BC平面 ABP;而 AE? 平面 ABP,
7、 AEBC,又AEPB,PBBC=B,AE平面 PBC;PC? 平面 PBC,PCAE,又PCEF,EFAE=E,PC平面 AEFG,AG? 平面 AEFG,PCAG ,PE=2,BE=1,即 PE=2EB,取 PE 中点 N,连结 MN,ND,BD,AC,设 BDAC=O,连结 EO,则在 PEC中,PN=NE,PM=MC ,MNEC,同理 NDEO,MNND=N,平面 MND 平面 AEC,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页又DM? 平面 DMN ,DM平面 AEC 21 如图, 在四棱锥 PABCD 中, 底面
8、 ABCD 为直角梯形,ADBC, ADC=90 ,平面 PAD底面 ABCD ,O 为 AD 中点, M 是棱 PC 上的点, AD=2BC1求证:平面 POB平面 PAD;2假设 PA平面 BMO,求的值【考点】 平面与平面垂直的判定;直线与平面平行的判定【分析】 1证明四边形 BCDO 是平行四边形,得出OBAD;再证明 BO平面 PAD,从而证明平面 POB平面 PAD;2解法一:由,M 为 PC中点,证明 N 是 AC 的中点, MNPA,PA平面 BMO解法二:由PA平面BMO, 证明N是AC的中点,M是PC的中点,得【解答】 解: 1证明: ADBC,O 为 AD 的中点,四边形
9、 BCDO 为平行四边形,CDBO;又 ADC=90 ,AOB=90 ,即 OBAD;又平面 PAD平面 ABCD,且平面 PAD平面 ABCD=AD ,BO平面PAD;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页又BO? 平面 POB,平面 POB平面 PAD;2解法一:,即 M 为 PC 中点,以下证明:连结 AC,交 BO 于 N,连结 MN,ADBC,O 为 AD 中点, AD=2BC,N 是 AC 的中点,又点 M 是棱 PC 的中点, MNPA,PA?平面 BMO,MN? 平面 BMO,PA平面 BMO解法二:连接
10、 AC,交 BO 于 N,连结 MN,PA平面 BMO,平面 BMO平面 PAC=MN,PAMN;又ADBC,O 为 AD 中点, AD=2BC,N 是 AC 的中点, M 是 PC 的中点,则22. 如图,三棱锥 ?- ?中,平面 ? 平面 ?,? ? ,点?,? 在线段 ? 上,且? =? = ? = 2,? = ? = 4,点 ? 在线段 ? 上,且 ?/平面 ?. 1证明: ?/?;2证明: ? 平面 ?;3假设四棱锥?-?的体积为7,求线段 ?的长 .【答案】证明过程见解析;证明过程见解析; ? = 3或 ? = 3 3.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结
11、 - - - - - - -第 6 页,共 7 页【解析】证明: ? / 平面 ?. ? ? 平面 ?,平面 ? 平面 ?= ?,所以根据线面平行的性质可知? / ?,由 ? = ?, ? = ?可知 ? 为等腰 ?中? 边的中点,故 ? ?,? 平面 ?, ? ? 平面 ?,? ?, 又? ? ,?/ ?,所以 ? ?, ? ? = ?,? 平面 ?. 设 ? = ? ,在直角三角形?中, ? = 36-?2,?=12? ? ,即 ?=12? 36 - ?2,? / ? 知?相似于 ?,所以?=49,由? =12?,得?=19? 36 - ?2,从而四边形 ?的面积为718? 36 -?2,由可知 ? 是四棱锥 ?- ?的高, ? = 2 3,所以 ?-?=13718? 36 -?223 = 7,所以 ?4- 36?2+ 243 = 0,所以 ?= 3或?= 3 3,所以 ? = 3或? = 3 3. 考点:线面平行;面面垂直;线面垂直;锥体的体积精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页