立体几何基础题题库一(有详细答案).doc
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1、立体几何基础题题库一(有详细答案)1、二面角是直二面角,设直线与所成的角分别为1和2,则(A)1+2=900 (B)1+2900 (C)1+2900 (D)1+2900解析:C如图所示作辅助线,分别作两条与二面角的交线垂直的线,则1和2分别为直线AB与平面所成的角。根据最小角定理:斜线和平面所成的角,是这条斜线和平面内经过斜足的直线所成的一切角中最小的角2. 下列各图是正方体或正四面体,P,Q,R,S分别是所在棱的中点,这四个点中不共面的一个图是 (A) (B) (C) (D)D解析: A项:底面对应的中线,中线平行QS,PQRS是个梯形B项: 如图C项:是个平行四边形D项:是异面直线。3.
2、有三个平面,下列命题中正确的是 (A)若,两两相交,则有三条交线 (B)若,则 (C)若,=a,=b,则ab (D)若,=,则=D解析:A项:如正方体的一个角,三个平面相交,只有一条交线。B项:如正方体的一个角,三个平面互相垂直,却两两相交。C项:如图4. 如图所示,在正方体ABCDA1B1C1D1的侧面AB1内有一动点P到直线AB与直线B1C1的距离相等,则动点P所在曲线的形状为 C解析:平面AB1,如图:P点到定点B的距离与到定直线AB的距离相等,建立坐标系画图时可以以点B1B的中点为原点建立坐标系。5. 在正方体ABCDA1B1C1D1中与AD1成600角的面对角线的条数是 (A)4条
3、(B)6条 (C)8条 (D)10条C解析:如图这样的直线有4条,另外,这样的直线也有4条,共8条。6. 设A,B,C,D是空间不共面的四点,且满足,则BCD是 (A)钝角三角形 (B)直角三角形 (C)锐角三角形 (D)不确定C解析:假设AB为a,AD为b,AC为c,且则,BD=,CD=,BC=如图则BD为最长边,根据余弦定理最大角为锐角。所以BCD是锐角三角形。7.设a、b是两条不同的直线,、是两个不同的平面,则下列四个命题( ) 若若 其中正确的命题的个数是( )A0个B1个C2个D3个B 解析:注意中b可能在上;中a可能在上;中b/,或均有,故只有一个正确命题8.如图所示,已知正四棱锥
4、SABCD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 ( )A90B60C45D30B 解析:平移SC到,运用余弦定理可算得9. 对于平面M与平面N, 有下列条件:M、N都垂直于平面Q;M、N都平行于平面Q; M内不共线的三点到N的距离相等;l, M内的两条直线,且l/ M,m / N; l,m是异面直线,且l/ M,m / M;l/ N,m / N,则可判定平面M与平面N平行的条件的个数是( )A1B2C3D4只有、能判定M/N,选B10. 已知正三棱柱ABCA1B1C1中,A1BCB1,则A1B与AC1所成的角为 (A)450 (B)600 (C)900 (D
5、)1200C解析:作CDAB于D,作C1D1A1B1于D1,连B1D、AD1,易知ADB1D1是平行四边形,由三垂线定理得A1BAC1,选C。11. 正四面体棱长为1,其外接球的表面积为A.B. C. D.3解析:正四面体的中心到底面的距离为高的1/4。(可连成四个小棱锥得证12. 设有如下三个命题:甲:相交直线、m都在平面内,并且都不在平面内;乙:直线、m中至少有一条与平面相交;丙:平面与平面相交当甲成立时,A乙是丙的充分而不必要条件 B乙是丙的必要而不充分条件C乙是丙的充分且必要条件 D乙既不是丙的充分条件又不是丙的必要条件解析:当甲成立,即“相交直线、m都在平面内,并且都不在平面内”时,
6、若“、m中至少有一条与平面相交”,则“平面与平面相交”成立;若“平面与平面相交”,则“、m中至少有一条与平面相交”也成立选(C)13. 已知直线m、n及平面,其中mn,那么在平面内到两条直线m、n距离相等的点的集合可能是:(1)一条直线;(2)一个平面;(3)一个点;(4)空集其中正确的是 解析:(1)成立,如m、n都在平面内,则其对称轴符合条件;(2)成立,m、n在平面的同一侧,且它们到的距离相等,则平面为所求,(4)成立,当m、n所在的平面与平面垂直时,平面内不存在到m、n距离相等的点14.空间三条直线互相平行,由每两条平行线确定一个平面,则可确定平面的个数为( )A3B1或2C1或3D2
7、或3解析:C 如三棱柱的三个侧面。15若为异面直线,直线ca,则c与b的位置关系是( )A相交B异面C平行D 异面或相交解析:D 如正方体的棱长。16在正方体A1B1C1D1ABCD中,AC与B1D所成的角的大小为( )ABCD解析:DB1D在平面AC上的射影BD与AC垂直,根据三垂线定理可得。17如图,点P、Q、R、S分别在正方体的四条棱上,并且是所在棱的中点,则直线PQ与RS是异面直线的一个图是( )解析:C A,B选项中的图形是平行四边形,而D选项中可见图:18如图,是一个无盖正方体盒子的表面展开图,A、B、C为其上的三个点,则在正方体盒子中,ABC等于( )A45 B60C90 D12
8、0解析:B 如图右图是一个正方体的展开图,在原正方体中,有下列命题:AB与CD所在直线垂直;CD与EF所在直线平行AB与MN所在直线成60角;MN与EF所在直线异面其中正确命题的序号是( )ABCD解析:D19线段OA,OB,OC不共面,AOB=BOC=COA=60,OA=1,OB=2,OC=3,则ABC是( )A等边三角形B非等边的等腰三角形C锐角三角形D钝角三角形解析:B 设 AC=x,AB=y,BC=z,由余弦定理知:x2=12+32-3=7,y2=12+22-2=3,z2=22+32-6=7。 ABC是不等边的等腰三角形,选(B)20若a,b,l是两两异面的直线,a与b所成的角是,l与
9、a、l与b所成的角都是,则的取值范围是( )ABCD解析:D解 当l与异面直线a,b所成角的平分线平行或重合时,a取得最小值,当l与a、b的公垂线平行时,a取得最大值,故选(D)21.小明想利用树影测树高,他在某一时刻测得长为1m的竹竿影长0.9m,但当他马上测树高时, 因树靠近一幢建筑物,影子不全落在地面上,有一部分影子上了墙如图所示.他测得留在地面部分的影子长2.7m, 留在墙壁部分的影高1.2m, 求树高的高度(太阳光线可看作为平行光线)_.42米解析:树高为AB,影长为BE,CD为树留在墙上的影高,CE=米,树影长BE=米,树高AB=BE=米。22如图,正四面体(空间四边形的四条边长及
10、两对角线的长都相等)中,分别是棱的中点, 则和所成的角的大小是_.解析:设各棱长为2,则EF=,取AB的中点为M,即23OX,OY,OZ是空间交于同一点O的互相垂直的三条直 线,点P到这三条直线的距离分别为3,4,7,则OP长 为_.解析:在长方体OXAYZBPC中,OX、OY、OZ是相交的三条互相垂直的三条直线。又PZOZ,PYOY,PXOX,有 OX2+OZ2=49,OY2=OX2=9, OY2+OZ2=16,得 OX2+OY2+OZ2=37,OP=24设直线a上有6个点,直线b上有9个点,则这15个点,能确定_个不同的平面.解析: 当直线a,b共面时,可确定一个平面; 当直线a,b异面时
11、,直线a与b上9个点可确定9个不同平面,直线b与a上6个点可确定6个不同平面,所以一点可以确定15个不同的平面25. 在空间四边形ABCD中,E,F分别是AB,BC的中点求证:EF和AD为异面直线.解析:假设EF和AD在同一平面内,(2分),则A,B,E,F;(4分)又A,EAB,AB,B,(6分)同理C(8分)故A,B,C,D,这与ABCD是空间四边形矛盾。EF和AD为异面直线26. 在空间四边形ABCD中,E,H分别是AB,AD的中点,F,G分别是CB,CD的中点,若AC + BD = a ,ACBD =b,求.解析:四边形EFGH是平行四边形,(4分)=2=27. 如图,在三角形ABC中
12、,ACB=90,AC=b,BC=a,P是ABC 所在平面外一点,PBAB,M是PA的中点,ABMC,求异面直MC与PB间的距离.解析:作MN/AB交PB于点N(2分)PBAB,PBMN。(4分)又ABMC,MNMC(8分)MN即为异面直线MC与PB的公垂线段,(10分)其长度就是MC与PB之间的距离, 则得MN=AB=28. 已知长方体ABCDA1B1C1D1中, A1A=AB, E、F分别是BD1和AD中点.(1)求异面直线CD1、EF所成的角;(2)证明EF是异面直线AD和BD1的公垂线.(1)解析:在平行四边形中,E也是的中点,(2分)两相交直线D1C与CD1所成的角即异面直线CD1与E
13、F所成的角.(4分)又A1A=AB,长方体的侧面都是正方形,D1CCD1 异面直线CD1、EF所成的角为90.(7分)(2)证:设AB=AA1=a, D1F=EFBD1(9分)由平行四边形,知E也是的中点,且点E是长方体ABCDA1B1C1D1的对称中心,(12分)EA=ED,EFAD,又EFBD1,EF是异面直线BD1与AD的公垂线.(14分)29. ABC是边长为2的正三角形,在ABC所在平面外有一点P,PB=PC=,PA=,延长BP至D,使BD=,E是BC的中点,求AE和CD所成角的大小和这两条直线间的距离.解析:分别连接PE和CD,可证PE/CD,(2分)则PEA即是AE和CD所成角(
14、4分)在RtPBE中,PB=,BE=1,PE=。在AEP中,AE=,=AEP=60,即AE和CD所成角是60(7分)AEBC,PEBC,PE/DC,CDBC,CE为异面直线AE和CD的公垂线段,(12分)它们之间的距离为1(14分)30. 在正方体ABCDA1B1C1D1中,E,F,G,H,M,N分别是正方体的棱AB,BC,的中点,试证:E,F,G,H,M,N六点共面解析:EN/MF,EN与MF 共面,(2分)又EF/MH,EF和MH共面(4分)不共线的三点E,F,M确定一个平面,(6分)平面与重合,点H。(8分)同理点G(10分)故E,F,G,H,M,N六点共面31.三个互不重合的平面把空间
15、分成六个部份时,它们的交线有( )A1条B2条C3条D1条或2条D解析:分类:1)当两个平面平行,第三个平面与它们相交时,有两条交线; 2)当三个平面交于一条直线时,有一条交线,故选D32两两相交的四条直线确定平面的个数最多的是( )A4个B5个C6个D8个解析:C 如四棱锥的四个侧面,个。33.在空间四边形ABCD的边AB、BC、CD、DA上分别取E、F、G、H四点如果EF与HG交于点M,则( )AM一定在直线AC上BM一定在直线BD上CM可能在AC上,也可能在BD上DM不在AC上,也不在BD上解析:平面ABC平面ACD=AC,先证M平面ABC,M平面ACD,从而MACA 34. 用一个平面
16、去截正方体。其截面是一个多边形,则这个多边形的边数最多是 .解析:6条35. 已知:本题主要考查用平面公理和推论证明共面问题的方法.解析:PQa,PQ与a确定一个平面36. 已知ABC三边所在直线分别与平面交于P、Q、R三点,求证:P、Q、R三点共线。(12分)本题主要考查用平面公理和推论证明共线问题的方法解析:A、B、C是不在同一直线上的三点过A、B、C有一个平面又 37. 已知:平面 求证:b、c是异面直线解析:反证法:若b与c不是异面直线,则bc或b与c相交38. 在空间四边形ABCD中,AD=BC=2,E、F分别是AB、CD的中点,EF=,求AD与BC所成角的大小(本题考查中位线法求异
17、面二直线所成角)解析:取BD中点M,连结EM、MF,则39. 如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,M、N分别为棱AA1和BB1的中点,求异面直线CM与D1N所成角的正弦值.(14分)(本题考查平移法,补形法等求异面二直线所成角)解析:取DD1中点G,连结BG,MG,MB,GC得矩形MBCG,记MCBG=0则BG和MC所成的角为异面直线CM与D1N所成的角.而CM与D1N所成角的正弦值为40. 如图,P是正角形ABC所在平面外一点,M、N分别是AB和PC的中点,且PA=PB=PC=AB=a。(1)求证:MN是AB和PC的公垂线(2)求异面二直线AB和PC之间的距离解析:(1)连结AN,BN
18、,APC与BPC是全等的正三角形,又N是PC的中点AN=BN又M是AB的中点,MNAB同理可证MNPC又MNAB=M,MNPC=NMN是AB和PC的公垂线。(2)在等腰在角形ANB中,即异面二直线AB和PC之间的距离为.41空间有四个点,如果其中任意三个点都不在同一条直线上,那么经过其中三个点的平面 A可能有3个,也可能有2个 B可能有4个,也可能有3个C可能有3个,也可能有1个 D可能有4个,也可能有1个解析:分类,第一类,四点共面,则有一个平面,第二类,四点不共面,因为没有任何三点共线,则任何三点都确定一个平面,共有4个。.42. 下列命题中正确的个数是 三角形是平面图形 四边形是平面图形
19、四边相等的四边形是平面图形 矩形一定是平面图形A1个 B2个 C3个 D4个解析:命题是正确的,因为三角形的三个顶点不共线,所以这三点确定平面。命题是错误,因平面四边形中的一个顶点在平面的上、下方向稍作运动,就形成了空间四边形。命题也是错误,它是上一个命题中比较特殊的四边形。命题是正确的,因为矩形必须是平行四边形,有一组对边平行,则确定了一个平面。43. 如果一条直线上有一个点不在平面上,则这条直线与这个平面的公共点最多有_1个。解析:如果有两个,则直线就在平面内,那么直线上的所有点都在这个平面内,这就与已知有一个点不在平面上矛盾,所以这条直线与这个平面的公共点最多有一个。44. 空间一条直线
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