《(京津?qū)S茫?022高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 優(yōu)編增分練:中檔大題規(guī)范練(四)立體幾何 文》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(京津?qū)S茫?022高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 優(yōu)編增分練:中檔大題規(guī)范練(四)立體幾何 文(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、(京津?qū)S茫?022高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 優(yōu)編增分練:中檔大題規(guī)范練(四)立體幾何 文
1.(2018·峨眉山市第七教育發(fā)展聯(lián)盟模擬)如圖,在四棱錐P-ABCD中,平面PAB⊥平面ABCD,PB⊥PA,PB=PA,∠DAB=∠ABC=90°,AD∥BC,AB=8,BC=6,CD=10,M是PA的中點.
(1)求證:BM∥平面PCD;
(2)求三棱錐B-CDM的體積.
(1)證明 取PD中點N,連接MN,NC,
∵M(jìn)N為△PAD的中位線,
∴MN∥AD,且MN=AD.
又∵BC∥AD,且BC=AD,
∴MN∥BC,且MN=BC,則BMNC為平行四邊形,
∴BM∥NC,
又∵NC
2、?平面PCD,MB?平面PCD,
∴BM∥平面PCD.
(2)解 過M作AB的垂線,垂足為M′,
又∵平面PAB⊥平面ABCD,
平面PAB∩平面ABCD=AB,MM′?平面PAB,
∴MM′⊥平面ABCD.
∴MM′為三棱錐M-BCD 的高,
∵AB=8,PA=PB,∠BPA=90°,
∴△PAB邊AB上的高為4,
∴MM′=2,過C作CH⊥AD交AD于點H,
則CH=AB=8,
S△BCD=×BC×CH=×6×8=24,
∴VB-CDM=VM-BCD=S△BCD×MM′=×24×2=16.
2.如圖,在四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是矩形,點E在棱PC上(
3、異于點P,C),平面ABE與棱PD交于點F.
(1)求證:AB∥EF;
(2)若AF⊥EF,求證:平面PAD⊥平面ABCD.
證明 (1)因為四邊形ABCD是矩形,
所以AB∥CD.
又AB?平面PDC,CD?平面PDC,
所以AB∥平面PDC,
又因為AB?平面ABE,平面ABE∩平面PDC=EF,
所以AB∥EF.
(2)因為四邊形ABCD是矩形,
所以AB⊥AD.
因為AF⊥EF,(1)中已證AB∥EF,
所以AB⊥AF.
由點E在棱PC上(異于點C),所以點F異于點D,
所以AF∩AD=A,AF,AD?平面PAD,
所以AB⊥平面PAD,
又AB?平
4、面ABCD,
所以平面PAD⊥平面ABCD.
3.(2018·安徽省合肥市第一中學(xué)模擬)在如圖所示的幾何體ACBFE中,AB=BC,AE=EC,D為AC的中點,EF∥DB.
(1)求證:AC⊥FB;
(2)若AB⊥BC,AB=4,AE=3,BF=,BD=2EF,求該幾何體的體積.
(1)證明 ∵EF∥BD,
∴EF與BD確定平面EFBD,連接DE,
∵AE=EC,D為AC的中點,
∴DE⊥AC.同理可得BD⊥AC,
又∵BD∩DE=D,BD,DE?平面EFBD,
∴AC⊥平面EFBD,
∵FB?平面EFBD,∴AC⊥FB.
(2)解 由(1)可知AC⊥平面BDE
5、F,
∴VACBFE=VA-BDEF+VC-BDEF=·SBDEF·AC,
∵AB=BC,AB⊥BC,AB=4,
∴AC=4,BD=2,
又AE=3,∴DE==1.
在梯形BDEF中,取BD的中點M,連接MF,
則EF∥DM且EF=DM,
∴四邊形FMDE為平行四邊形,
∴FM∥DE且FM=DE.又BF=,
∴BF2=FM2+BM2,
∴FM⊥BM,S梯形BDEF=××1=,
∴VACBFE=××4=4.
4.在如圖所示的幾何體中,EA⊥平面ABCD,四邊形ABCD為等腰梯形,AD∥BC,AD=BC,AD=1,∠ABC=60°,EF∥AC,EF=AC.
(1)證明
6、:AB⊥CF;
(2)若多面體ABCDFE的體積為,求線段CF的長.
(1)證明 ∵EA⊥平面ABCD,AB?平面ABCD,
∴EA⊥AB,
作AH⊥BC于點H,
在Rt△ABH中,∠ABH=60°,BH=,得AB=1,
在△ABC中,AC2=AB2+BC2-2AB·BCcos 60°=3,
∴AB2+AC2=BC2,
∴AB⊥AC.
又AC∩EA=A,AC,EA?平面ACFE,
∴AB⊥平面ACFE,
又∵CF?平面ACFE,∴AB⊥CF.
(2)解 設(shè)AE=a,作DG⊥AC于點G,
由題意可知平面ACFE⊥平面ABCD,
又平面ACFE∩平面ABCD=AC,
7、DG?平面ABCD,
∴DG⊥平面ACFE,且DG=,
又VB-ACFE=S梯形ACFE×AB
=×××a×1=a,
VD-ACFE=S梯形ACFE×DG
=×××a×=a,
∴V多面體ABCDFE=VB-ACFE+VD-ACFE
=a=,
得a=1.連接FG,則FG⊥AC,
∴CF===.
5.如圖,在四棱錐P—ABCD中,底面ABCD為直角梯形,AD∥BC,∠ADC=90°,平面PAD⊥底面ABCD,Q為AD的中點,M是棱PC上的點,PA=PD,BC=AD.
(1)求證:平面PQB⊥平面PAD;
(2)若三棱錐A—BMQ的體積是四棱錐P—ABCD體積的,設(shè)PM=
8、tMC,試確定t的值.
(1)證明 ∵AD∥BC,BC=AD,Q為AD的中點,
∴QD∥BC且QD=BC,
∴四邊形BCDQ為平行四邊形,
∴CD∥BQ.
∵∠ADC=90°,∴∠AQB=90°,即QB⊥AD.
又∵平面PAD⊥平面ABCD,且平面PAD∩平面ABCD=AD,BQ?平面ABCD,
∴BQ⊥平面PAD,
∵BQ?平面PQB,∴平面PQB⊥平面PAD.
(2)解 ∵PA=PD,Q為AD的中點,
∴PQ⊥AD,
∵平面PAD⊥平面ABCD,
且平面PAD∩平面ABCD=AD,PQ?平面PAD,
∴PQ⊥平面ABCD.
設(shè)PQ=h,梯形ABCD的面積為S,則
9、三角形ABQ的面積為S,
VP—ABCD=Sh.
又設(shè)M到平面ABCD的距離為h′,
則VA—BQM=VM—ABQ=·Sh′,
根據(jù)題意·Sh′=·Sh,
∴h′=h,故==,
∴M為PC的中點,
∴t=1.
6.(2018·四川省成都市第七中學(xué)診斷)在多面體ABCDEF中,底面ABCD是梯形,四邊形ADEF是正方形,AB∥DC,CD⊥AD,平面ABCD⊥平面ADEF,AB=AD=1,CD=2.
(1)求證:平面EBC⊥平面EBD;
(2)設(shè)M為線段EC上一點,3=,試問在線段BC上是否存在一點T,使得MT∥平面BDE?若存在,試指出點T的位置;若不存在,說明理由;
10、(3)在(2)的條件下,求點A到平面MBC的距離.
(1)證明 因為平面ABCD⊥平面ADEF,
平面ABCD∩平面ADEF=AD,
ED⊥AD,ED?平面ADEF,
∴ED⊥平面ABCD,
又BC?平面ABCD,
∴ED⊥BC.
過B作BH⊥CD交CD于點H.
故四邊形ABHD是正方形,
所以∠ADB=45°.
在△BCH中,BH=CH=1,
∴∠BCH=45°,BC=,
又∠BDC=45°,∴∠DBC=90°,∴BC⊥BD.
∵BD∩ED=D,BD,ED?平面EBD,
∴BC⊥平面EBD,BC?平面EBC,
∴平面EBC⊥平面EBD.
(2)解 在線段BC上存在點T,使得MT∥平面BDE.
在線段BC上取點T,使得3=,連接MT.
在△EBC中,∵==,
∴△CMT∽△CEB,所以MT∥EB,
又MT?平面BDE,EB?平面BDE,
∴MT∥平面BDE.
(3)解 點A到平面MBC的距離就是點A到平面EBC的距離,
設(shè)點A到平面EBC的距離為h,
由(1)得BC⊥EB,BE=,BC=,
利用等積法,可得VA-EBC=VE-ABC,
即×h×××=×1××1××sin 135°,
解得h=.