1、第一章 立体几何初步章末检测(一)时间:120分钟满分:150分一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1棱长都是1的三棱锥的表面积为()A.B2C3 D4解析:因为四个面是全等的正三角形,则S表面积4S底面积4.答案:A2.已知某几何体的俯视图是如图所示的矩形,主视图是一个底边长为8,高为4的等腰三角形,左视图是一个底边长为6,高为4的等腰三角形,则该几何体的体积是()A48 B64C96 D192解析:由已知可得该几何体是一个四棱锥,四棱锥的高为4,底面是矩形,VSh86464.答案:B3已知正方体的外接球的体积是,则这个正方体
2、的棱长是()A. B.C. D.解析:设正方体的外接球半径为r,正方体棱长为a,则r3,r1,a2r2,得a.答案:D4直线a平面,内有n条直线交于一点,则这n条直线中与直线a平行的直线()A至少有一条 B至多有一条C有且只有一条 D没有解析:设这n条直线的交点为P,则点P不在直线a上,那么直线a和点P确定一个平面,则点P既在平面内又在平面内,则平面与平面相交,设交线为直线b,则直线b过点P.又直线a平面,则ab.很明显这样作出的直线b有且只有一条,那么直线b可能在这n条直线中,也可能不在,即这n条直线中与直线a平行的直线至多有一条答案:B5如图所示,甲、乙、丙是三个几何体的三视图,甲、乙、丙
3、对应的标号正确的是()长方体圆锥三棱锥圆柱A BC D解析:由于甲的俯视图是圆,则该几何体是旋转体,又主视图和左视图均是矩形,则甲是圆柱;由于乙的俯视图是三角形,则该几何体是多面体,又主视图和左视图均是三角形,则该多面体的各个面都是三角形,则乙是三棱锥;由于丙的俯视图是圆,则该几何体是旋转体,又主视图和左视图均是三角形,则丙是圆锥答案:A6E,F,G分别为正方体ABCDA1B1C1D1面A1C1,B1C,CD1的对角线交点,则AE与FG所成的角为()A90 B60C45 D30解析:在BDC1中,GF为BDC1的中位线,GFBD.又BD平面ACC1A1,AE平面ACC1A1,BDAE,FGAE
4、,AE与FG所成的角为90,故选A.答案:A7设a,b为两条直线,为两个平面,下列四个命题中,正确的命题是()A若a,b,则abB若a,b,则abC若a,b,ab,则D若a,b,则ab解析:A错,a,b可能平行或异面;B错,a,b也可能相交或异面;C错,可能与相交答案:D8.已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A. B3C. D6解析:由三视图可知该几何体的体积V1221223.答案:B9.如图是底面面积为,体积为的正三棱锥的主视图(等腰三角形)和俯视图(等边三角形),此正三棱锥的左视图的面积为()A. B3C. D.解析:根据已知条件可得正三棱锥的底面边长是2,高为3,故左视
5、图的面积是3.答案:A10.如图是一建筑物的三视图(单位:m),现需将其外壁用油漆刷一遍,若每平方米用漆a kg,则共需油漆的质量为()A(4836)a kgB(3924)a kgC(3636)a kgD(3630)a kg解析:此建筑物是直四棱柱与圆锥的组合体,其外壁的面积S3233353443924(m2),因此共需油漆的质量为(3924)a kg.答案:B11已知m,n,l为三条不同的直线,为两个不同的平面,则下列命题中正确的是()A,m,nmnBl,lCm,mnnD,ll解析:A中m,n还可能异面关系,B中,l也有可能C中,n也有可能D正确答案:D12一个正三棱锥的四个顶点都在半径为1
6、的球面上,其中底面的三个顶点在该球的一个大圆上,则该正三棱锥的体积是()A. B.C. D.解析:由题意,知正三棱锥的顶点到底面的距离为1.底面是正三角形且球半径为1,底面边长为.底面积为.V1.答案:C二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在题中的横线上)13四棱锥PABCD中,各棱所在的直线互相异面的有_对解析:以底边所在直线为准进行推算,因为四边形ABCD是平面图形,4条边在同一平面内,不可能组成异面直线,而每一边所在直线能与2条侧棱组成2对异面直线,所以共有428对异面直线答案:814在空间四边形ABCD中,E,F,G,H分别是边AB,BC,CD,DA的中点,对角线
7、ACBD2,且ACBD,则四边形EFGH的面积为_解析:如图,由条件易判断EH綊FG綊BD,EHFG1,同样有EF綊GH綊AC,EFGH1,又BDAC,EFEH,四边形EFGH是边长为1的正方形,其面积S121.答案:115若圆锥的母线长为2 cm,底面圆的周长为2 cm,则圆锥的表面积为_解析:设圆锥的底面半径为r.则2r2,r1.则圆锥的表面积:S22r223.答案:316. 一个六棱柱的底面是正六边形,其侧棱垂直底面已知该六棱柱的顶点都在同一个球面上,且该六棱柱的体积为,底面周长为3,则这个球的体积为_解析:令球的半径为R,六棱柱的底面边长为a,高为h,显然有 R,且R1V球R3.答案:
8、三、解答题(本大题共有6小题,共74分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17(12分)已知底面半径为 cm ,母线长为 cm的圆柱,挖去一个以圆柱上底面圆心为顶点,下底面为底面的圆锥,求所得几何体的表面积及体积解析:如图所示,所得几何体的表面积为:SS底S柱侧S锥侧(363)(cm2)所得几何体的体积为:VV柱V锥S底S底S底2(cm3)18(12分)如图所示,边长为2的等边PCD所在的平面垂直于矩形ABCD所在的平面,BC2,M为BC的中点(1)求证:AMPM;(2)求二面角PAMD的大小解析:(1)证明:如图所示,取CD的中点E,连接PE,EM,EA.PCD为正三角形,PECD,P
9、EPDsinPDE2sin 60.平面PCD平面ABCD,PE平面ABCD,而AM平面ABCD,PEAM.四边形ABCD是矩形,ADE,ECM,ABM均为直角三角形由勾股定理可求得EM,AM,AE3,EM2AM2AE2.AMEM.又PEEME,AM平面PEM,AMPM.(2)由(1)可知EMAM,PMAM,PME是二面角PAMD的平面角tanPME1,PME45.二面角PAMD的大小为45.19(12分)某几何体及其三视图如图所示(尺寸的长度单位:m)(1)O为AC的中点,求证:BO平面APC;(2)求该几何体的体积解析:(1)证明:由三视图可知,平面PAC平面ABC,BOAC,BO平面APC
10、.(2)如图,过P点在平面PAC内作PEAC交AC于E,由俯视图可知:CE1,AE3,PE2,又BO3,AC4,SABC436,VPABC624.20(12分)某高速公路收费站入口处的安全标识墩如图1所示,墩的上半部分是正四棱锥PEFGH,下半部分是长方体ABCDEFGH.图2、图3分别是该标识墩的主视图和俯视图(1)请画出该安全标识墩的左视图;(2)求该安全标识墩的体积;(3)证明:直线BD平面PEG.解析:(1)左视图同主视图,如图所示(2)该安全标识墩的体积为:VVPEFGHVABCDEFGH402604022032 00032 00064 000(cm3)(3)证明:如图,连接EG,H
11、F及BD,EG与HF相交于O,连接PO.由正四棱锥的性质可知,PO平面EFGH,POHF.又EGHF,HF平面PEG.又BDHF,BD平面PEG.21(13分) 我国北方冬季种植蔬菜要在暖室里种植,如图,某蔬菜专业户要借助自家围墙修建一暖室,暖室由两墙面、地面和塑料薄膜四个面围成,已知两墙的长度分别为a米和b米,高为c米,认定两墙面、地面彼此交线互相垂直问:修建暖室需要多少塑料薄膜?解析:OCOA,OCOB,OC平面AOB,OCAB,过O作OMAB于M,则AB平面COM,ABCM,在RtOAB中,AB,OM,CM.SABCABCM.故修建暖室,需要塑料薄膜.22(13分)已知某几何体的三视图如
12、图所示,其中左视图是边长为2的正三角形,主视图是矩形且AA13,设D为AA1的中点(1)作出该几何体的直观图并求其体积;(2)求证:平面BB1C1C平面BDC1;(3)BC边上是否存在点P,使AP平面BDC1?若不存在,说明理由;若存在,证明你的结论解析:(1)由题意可知该几何体为直三棱柱,且它的直观图如图所示几何体的底面积S,高h3,所求体积V3.(2)证明:连接B1C交BC1于E点,则E为BC1,B1C的中点,连接DE.ADA1D,ABA1C1,BADDA1C190.ABDDA1C1,BDDC1,DEBC1.同理DEB1C,又B1CBC1E,DE平面BB1C1C,又DE平面BDC1,平面BDC1平面BB1C1C.(3)若P为BC的中点,则AP平面BDC1.证明:连接PE,则PE平行且等于AD,四边形APED为平行四边形,APDE,又DE平面BDC1,AP平面BDC1,AP平面BDC1.