高中数学《立体几何》练习题1.用斜二测画法画出长为6,宽为4的矩形水平放置的直观图,则该直观图面积为 ( ) A.12 B.24 C.62 D.1222.设,m n 是不同的直线,,αβ是不同的平面,下列命题中正确的是 ( ) A .若//,,m n m n αβ⊥⊥,则αβ⊥ B .若//,,m n m n αβ⊥⊥,则//αβ C .若//,,//m n m n αβ⊥,则α⊥β D .若//,,//m n m n αβ⊥,则//αβ3.如图,棱长为1的正方体1111D C B A ABCD -中,P 为线段B A 1上的动点,则下列结论错误..的是A .P D DC 11⊥B .平面⊥P A D 11平面AP A 1C .1APD ∠的最大值为090 D .1PD AP +的最小值为22+4.一个几何体的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体积为______m 3.5.若某几何体的三视图如图所示,则此几何体的体积等于 .6.如图是一个几何体的三视图,则该几何体的体积是____________7.如图,一个盛满水的三棱锥容器,不久发现三条侧棱上各有一个小洞F E D ,,,且知1:2:::===FS CF EB SE DA SD ,若仍用这个容器盛水,则最多可盛水的体积是原来的 .8.如图,四边形ABCD 为正方形,QA ⊥平面ABCD ,PD ∥QA ,QA =AB =12PD.(1)证明:PQ ⊥平面DCQ ;(2)求棱锥Q ABCD 的体积与棱锥P DCQ 的体积的比值.[来9.如图所示的多面体中,ABCD 是菱形,BDEF 是矩形,ED ⊥面ABCD ,3BAD π∠=.(1)求证://BCF AED 平面平面.(2)若,BF BD a A BDEF ==-求四棱锥的体积。
10.在四棱锥ABCD P -中,底面ABCD 为矩形,ABCD PD 底面⊥,1=AB ,2=BC ,3=PD ,FG 、分别为CD AP 、的中点. (1) 求证:PC AD ⊥;(2) 求证://FG 平面BCP ;SFCB AD EF GPDCBA11.如图,多面体AEDBFC 的直观图及三视图如图所示,N M ,分别为BC AF ,的中点. (1)求证://MN 平面CDEF ; (2)求多面体CDEF A -的体积.NMFEDCBA直观图俯视图正视图侧视图22222212.如图,在三棱锥P ABC -中,90ABC ∠=,PA ⊥平面ABC ,E ,F 分别为PB ,PC 的中点. (1)求证://EF 平面ABC ;(2)求证:平面AEF ⊥平面PAB .A13.如图,在三棱锥P —ABC 中,D ,E ,F 分别为棱PC ,AC ,AB 的中点.已知PA ⊥AC ,PA=6,BC=8,DF=5.求证:(1)直线PA ∥平面DFE ; (2)平面BDE ⊥平面ABC .14.如图. 直三棱柱ABC —A 1B 1C 1 中,A 1B 1= A 1C 1,点D 、E 分别是棱BC ,CC 1上的点(点D 不同于点C ),且AD ⊥DE ,F 为B 1C 1的中点. 求证:(1)平面ADE ⊥平面BCC 1B 1 (2)直线A 1F ∥平面ADE .BA 1C 1 E C DAB 1F参考答案1.C 【解析】试题分析:斜二测法:要求长边,宽减半,直角变为045角,则面积为:2645sin 260=⨯⨯. 考点:直观图与立体图的大小关系.2.C 【解析】试题分析:此题只要举出反例即可,A,B 中由n m n ⊥⊥,β可得β//n ,则α,β可以为任意角度的两平面,A,B 均错误.C,D 中由n m n //,β⊥可得β⊥m ,则有βα//,故C 正确,D 错误.考点:线,面位置关系. 3.C 【解析】试题分析:⊥1DC 面11BCD A ,∴A 正确;⊥11A D 面11A ABB ,∴B 正确;当2201<<P A 时,1APD ∠为钝角,∴C 错;将面B AA 1与面11A ABB 沿B A 1展成平面图形,线段D A 1即为1PD AP +的最小值,解三角形易得D A 1=22+, ∴D 正确.故选C. 考点:线线垂直、线面垂直、面面垂直. 4.4 【解析】试题分析:已知三视图对应的几何体的直观图,如图所示:,所以其体积为:4211112=⨯⨯+⨯⨯=V ,故应填入:4. 考点:三视图. 5.24 【解析】试题分析:由三视图可知,原几何体是一个三棱柱被截去了一个小三棱锥得到的,如图111345(34)324232V =⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=.考点:三视图. 【答案】12 【解析】试题分析:该几何体是一个直三棱柱,底面是等腰直角三角形 体积为12262V =⨯⨯⨯=12考点:三视图,几何体的体积. 7.2723 【解析】试题分析:过DE 作截面平行于平面ABC ,可得截面下体积为原体积的27193213=-)(,若过点F ,作截面平行于平面SAB ,可得截面上的体积为原体积的278323=)(,若C 为最低点,以平面DEF 为水平上面,则体积为原体积的27233132321=⨯⨯-,此时体积最大. 考点:体积相似计算. 8.(1)祥见解析; (2)1. 【解析】试题分析:(1)要证直线与平面垂直,只须证明直线与平面内的两条相交直线垂直即可,注意到QA ⊥平面ABCD ,所以有平面PDAQ ⊥平面ABCD ,且交线为AD ,又因为四边形ABCD 为正方形,由面面垂直的性质可得DC ⊥平面PDAQ ,从而有PQ ⊥DC ,又因为PD ∥QA ,且QA =AB =12PD ,所以四边形PDAQ 为直角梯形,利用勾股定理的逆定理可证PQ ⊥QD ;从而可证 PQ ⊥平面DCQ ;(2)设AB =a ,则由(1)及已知条件可用含a 的式子表示出棱锥Q -ABCD 的体积和棱锥P -DCQ 的体积从而就可求出其比值. 试题解析:(1)证明:由条件知PDAQ 为直角梯形.因为QA ⊥平面ABCD ,所以平面PDAQ ⊥平面ABCD ,交线为AD. 又四边形ABCD 为正方形,DC ⊥AD , 所以DC ⊥平面PDAQ.可得PQ ⊥DC.在直角梯形PDAQ 中可得DQ =PQ , 则PQ ⊥QD.所以PQ ⊥平面DCQ.(2)设AB =a.由题设知AQ 为棱锥Q ABCD 的高,所以棱锥Q -ABCD 的体积V 1=13a 3.由(1)知PQ 为棱锥P -DCQ 的高,而PQ a ,△DCQ 的面积为2a 2, 所以棱锥P -DCQ 的体积V 2=13a 3. 故棱锥Q -ABCD 的体积与棱锥P -DCQ 的体积的比值为1. 考点:1.线面垂直;2.几何体的体积.9.(1)证明过程详见解析;(2)36a . 【解析】试题分析:本题主要考查线线平行、线面平行、面面平行、四棱锥的体积等基础知识,考查学生的空间想象能力、逻辑推理能力、计算能力.第一问,由于ABCD 是菱形,得到//BC AD ,利用线面平行的判定,得//BC ADE 面,由于BDEF 为矩形,得BF//DE ,同理可得BF//面ADE ,利用面面平行的判定,得到面BCF//面AED ;第二问,通过证明得到AO BDEF ⊥面,则AO 为四棱锥A BDEF -的高,再求出BDEF 的面积,最后利用体积公式13V Sh =,计算四棱锥A-BDEF 的体积.试题解析:证明:(1)由ABCD 是菱形 //BC AD ∴,BC ADE AD ADE ⊄⊂面面 //BC ADE ∴面 3分由BDEF 是矩形//BF DE ∴,BF ADE DE ADE ⊄⊂面面 //BF ADE ∴面,,BC BCF BF BCF BCBF B ⊂⊂=面面∴//BCF AED 平面平面. 6分 (2)连接AC ,ACBD O =由ABCD 是菱形, AC BD ∴⊥由ED ⊥面ABCD ,AC ABCD ⊂面 ED AC ∴⊥,,ED BD BDEF EDBD D ⊂=面 AO BDEF ∴⊥面, 10分则AO 为四棱锥A BDEF -的高 由ABCD 是菱形,3BAD π∠=,则ABD ∆为等边三角形,由BF BD a ==;则3,2AD a AO a ==,2BDEF S a =, 23133326A BDEF V a a a -=⋅⋅=14分考点:线线平行、线面平行、面面平行、四棱锥的体积.10.(1)见解析;(2)见解析.【解析】 试题分析:(1)欲证线线垂直往往通过证明线面垂直(即证明其中一条线垂直于另一条所在平面);(2)欲证线面平行,需在平面内寻找一条直线,并证此线平行于另一直线.此题也可以采用空间向量证明,即证明FG 的方向向量垂直于平面BCP 的法向量n 即可. 试题解析:(1)证明: 底面ABCD 为矩形 CD AD ⊥∴ABCD AD ABCD PD 平面底面⊂⊥ , PD AD ⊥∴D PD CD = PDC AD 平面⊥∴ABCD PC 平面⊂ PC AD ⊥∴H F GPD CBA(2)证明:取H BP 中点,连接CH GH ,中点分别为DC AP F G ,,GH ∴=//AB 21,FC =//AB 21 GH ∴=//FC GFCH 四边形∴是平行四边形, FG ∴//CH ,BCP CH 平面⊂,BCP FG 平面⊄ FG ∴//BCP 平面考点:(1)线线垂直;(2)线面平面.11.(1)证明:见解析;(2)多面体CDEF A -的体积83.【解析】试题分析: (1)由多面体AEDBFC 的三视图知,三棱柱BFC AED -中,底面DAE 是等腰直角三角形,2==AE DA ,⊥DA 平面ABEF ,侧面ABCD ABFE ,都是边长为2的正方形.连结EB ,则M 是EB 的中点,由三角形中位线定理得EC MN //,得证. (2)利用⊥DA 平面ABEF ,得到EF AD ⊥, 再据EF ⊥AE ,得到EF ⊥平面ADE ,从而可得:四边形 CDEF 是矩形,且侧面CDEF ⊥平面DAE .取DE 的中点,H得到AH =且⊥AH 平面CDEF .利用体积公式计算.所以多面体CDEF A -的体积383131=⋅⋅=⋅=AH EF DE AH S V CDEF . 12分 试题解析: (1)证明:由多面体AEDBFC 的三视图知,三棱柱BFC AED -中,底面DAE 是等腰直角三角形,2==AE DA ,⊥DA 平面ABEF ,侧面ABCD ABFE ,都是边长为2的 正方形.连结EB ,则M 是EB 的中点, 在△EBC 中,EC MN //,且EC ⊂平面CDEF ,MN ⊄平面CDEF , ∴MN ∥平面CDEF . 6分FDA(2)因为⊥DA 平面ABEF ,EF ⊂平面ABEF , AD EF ⊥∴,又EF ⊥AE ,所以,EF ⊥平面ADE ,∴四边形 CDEF 是矩形,且侧面CDEF ⊥平面DAE 8分 取DE 的中点,H ⊥DA ,AE 2==AE DA ,2=∴AH ,且⊥AH 平面CDEF . 10分所以多面体CDEF A -的体积383131=⋅⋅=⋅=AH EF DE AH S V CDEF . 12分 考点:三视图,平行关系,垂直关系,几何体的体积. 12.(1)见解析;(2)见解析 【解析】 试题分析:(1)由E 、F 分别为PB 、PC 中点根据三角形中位线定理知EF ∥BC ,根据线面平行的判定知EF ∥面ABC ;(2)由PA ⊥面PABC 知,PA ⊥BC ,结合AB ⊥BC ,由线面垂直的判定定理知,BC ⊥面PAB ,由(1)知EF ∥BC ,根据线面垂直性质有EF ⊥面PAB ,再由面面垂直判定定理即可证明面AEF ⊥面PAB.试题解析:证明:(1)在PBC ∆中,F E , 分别为PC PB ,的中点BC EF //∴ 3分 又⊂BC 平面ABC ,⊄EF 平面ABC //EF ∴平面ABC 7分 (2)由条件,⊥PA 平面ABC ,⊂BC 平面ABCBC PA ⊥∴︒=∠90ABC ,即BC AB ⊥, 10分 由//EF BC ,∴EF AB ⊥,EF PA ⊥又A AB PA =⋂,AB PA ,都在平面PAB 内 EF ∴⊥平面PAB又⊂EF 平面AEF ∴平面AEF ⊥平面PAB 14分考点:线面垂直的判定与性质;面面垂直判定定理;线面平行判定;推理论证能力13.(1)详见解析; (2) 详见解析. 【解析】 试题分析:(1) 由线面平行的判定定理可知,只须证PA 与平面DEF 内的某一条直线平行即可,由已知及图形可知应选择DE,由三角形的中位线的性质易知: DE ∥PA ,从而问题得证;注意线PA 在平面DEG 外,而DE 在平面DEF 内必须写清楚;(2) 由面面垂直的判定定理可知,只须证两平中的某一直线与另一个平面垂直即可,注意题中已知了线段的长度,那就要注意利用勾股定理的逆定理来证明直线与直线的垂直;通过观察可知:应选择证DE 垂直平面ABC 较好,由(1)可知:DE ⊥AC,再就只须证DE ⊥EF 即可;这样就能得到DE ⊥平面ABC ,又DE ⊂平面BDE ,从面而有平面BDE ⊥平面ABC .试题解析:(1)因为D ,E 分别为PC,AC 的中点,所以DE ∥PA. 又因为PA ⊄平面DEF ,DE ⊂平面DEF ,所以直线PA ∥平面DEF.(2)因为D ,E ,F 分别人棱PC,AC ,AB 的中点,PA =6,BC =8,所以DE ∥PA ,DE =21PA =3,EF =21BC =4. 又因为DF =5,故DF 2=DE 2+EF 2,所以∠DEF=90。