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1、立体几何基础题题库(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. 有
2、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图所示,已知正四棱锥SABCD侧棱长为,底面边长为,E是S
4、A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l2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)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. 解析:正四面体
5、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,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:
6、(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( )A
7、BCD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 D120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,O
8、B,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
9、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O
10、P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,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
11、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,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已知长方体ABCDA1B1C1D1中, A1A=AB, E、F分别是BD1和AD中
12、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EF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
13、,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个互不重合的平面把空间分成六个部份时,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。3
14、3.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
15、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MBC
16、G,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,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
17、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
18、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. 空间一条直线及不在这条直线上的两个点,如果连结这两点的直线与已知直线_,则它们在同一平面内。答案:相交或平行解析:根据推论2,推论3确定平面的条件。45. 三角形、四边形、正六边形、圆,其中一定是平面图形的有_3个。解析:三角形的三个顶点不在一条直线上,故可确定一个平面,三角形在这个平面内;圆上任取三点一
19、定不在一条直线上,这三点即确定一个平面,也确定了这个圆所在的平面,所以圆是平面图形;而正六边形内接于圆,故正六边形也是平面图形;而四边形就不一定是平面图形了,它的四个顶点可以不在同一平面内。46. 三条平行直线可以确定平面_个。答案:1个或3个解析:分类、一类三线共面,即确定一个平面,另一类三线不共面,每两条确定一个,可确定3个。47. 画出满足下列条件的图形。(1)=1,a ,b ,ab=A(2)=a,b ,ba解析:如图1-8-甲,1-8-乙 48.经过平面外两点A,B和平面垂直的平面有几个?解析:一个或无数多个。当A,B不垂直于平面时,只有一个。当A,B垂直于平面时,有无数多个。 49.
20、 设空间四边形ABCD,E、F、G、H分别是AC、BC、DB、DA的中点,若AB12,CD4 ,且四边形EFGH的面积为12 ,求AB和CD所成的角. 解析: 由三角形中位线的性质知,HGAB,HECD, EHG就是异面直线AB和CD所成的角. EFGH是平行四边形,HG AB6,HE ,CD2, SEFGHHGHEsinEHG12 sinEHG, 12 sinEHG12. sinEHG,故EHG45. AB和CD所成的角为45注:本例两异面直线所成角在图中已给,只需指出即可。50. 点A是BCD所在平面外一点,AD=BC,E、F分别是AB、CD的中点,且EF= AD,求异面直线AD和BC所成
21、的角。(如图)解析:设G是AC中点,连接DG、FG。因D、F分别是AB、CD中点,故EGBC且EG= BC,FGAD,且FG=AD,由异面直线所成角定义可知EG与FG所成锐角或直角为异面直线AD、BC所成角,即EGF为所求。由BC=AD知EG=GF=AD,又EF=AD,由余弦定理可得cosEGF=0,即EGF=90。 注:本题的平移点是AC中点G,按定义过G分别作出了两条异面直线的平行线,然后在EFG中求角。通常在出现线段中点时,常取另一线段中点,以构成中位线,既可用平行关系,又可用线段的倍半关系。51. 已知空间四边形ABCD中,AB=BC=CD=DA=DB=AC,M、N分别为BC、AD的中
22、点。 求:AM与CN所成的角的余弦值;解析:(1)连接DM,过N作NEAM交DM于E,则CNE 为AM与CN所成的角。 N为AD的中点, NEAM省 NE=AM且E为MD的中点。设正四面体的棱长为1,则NC= 且ME=MD= 在RtMEC中,CE2=ME2+CM2=+= cosCNE=,又CNE (0, ) 异面直线AM与CN所成角的余弦值为.注:1、本题的平移点是N,按定义作出了异面直线中一条的平行线,然后先在CEN外计算CE、CN、EN长,再回到CEN中求角。2、作出的角可能是异面直线所成的角,也可能是它的邻补角,在直观图中无法判定,只有通过解三角形后,根据这个角的余弦的正、负值来判定这个
23、角是锐角(也就是异面直线所成的角)或钝角(异面直线所成的角的邻补角)。最后作答时,这个角的余弦值必须为正。52. .如图所示,在空间四边形ABCD中,点E、F分别是BC、AD上的点,已知AB=4,CD=20,EF=7, 。求异面直线AB与CD所成的角。 解析:在BD上取一点G,使得,连结EG、FG 在BCD中,故EG在长方体ABCDA1B1C1D1中,AA1=c,AB=a,AD=b,且ab求AC1与BD所成的角的余弦解一:连AC,设ACBD=0,则O为AC中点,取C1C的中点F,连OF,则OFAC1且OF=AC1,所以FOB即为AC1与DB所成的角。在FOB中,OB=,OF=,BE=,由余弦定
24、理得cosOB=解二:取AC1中点O1,B1B中点G在C1O1G中,C1O1G即AC1与DB所成的角。解三:延长CD到E,使ED=DC则ABDE为平行四边形AEBD,所以EAC1即为AC1与BD所成的角连EC1,在AEC1中,AE=,AC1=,C1E=由余弦定理,得cosEAC1=0所以EAC1为钝角根据异面直线所成角的定义,AC1与BD所成的角的余弦为54. 已知AO是平面的斜线,A是斜足,OB垂直,B为垂足,则直线AB是斜线在平面内的射影,设AC是内的任一条直线,解析:设AO与AB所成角为,AB与AC所成角为,AO与AC所成角为,则有。在三棱锥SABC中,SAB=SAC=ACB=,求异面直
25、线SC与AB所成角的大小。(略去了该题的1,2问)由SA平面ABC知,AC为SC在平面ABC内的射影,设异面直线SC与AB所成角为,则 ,由 得 , , , 即异面直线SC与AB所成角为 。55. 已知平行六面体的底面ABCD是菱形,且,证明 。(略去了该题的2,3问)解析: 设在平面ABCD内射影为H,则CH为在平面ABCD内的射影, , ,由题意 , 。又 , 从而CH为的平分线,又四边形ABCD是菱形, 与BD所成角为, 即56. 在正四面体ABCD中,E,F分别为BC,AD的中点,求异面直线AE与CF所成角的大小。解析: 连接BF、EF,易证AD平面BFC, EF为AE在平面BFC内的
26、射影,设AE与CF所成角为, ,设正四面体的棱长为,则 ,显然 EFBC, , , , , 即AE与CF所成角为 。57. 三棱柱,平面平面OAB,且,求异面直线与所成角的大小,(略去了该题的1问)解析: 在平面内作于C ,连,由平面平面AOB, 知,AO平面, , 又 , BC平面, 为在平面内的射影。设与所成角为,与所成角为, 则,由题意易求得 , ,在矩形中易求得与所成角的余弦值:, ,即与所成角为 。58. 已知异面直线与所成的角为,P为空间一定点,则过点P且与,所成的角均是的直线有且只有( )A、1条 B、2条 C、3条 D、4条 解析: 过空间一点P作,则由异面直线所成角的定义知:
27、与的交角为,过P与,成等角的直线与,亦成等角,设,确定平面,交角的平分线为,则过且与垂直的平面(设为)内的任一直线与,成等角(证明从略),由上述结论知:与,所成角大于或等于与,所成角,这样在内的两侧与,成角的直线各有一条,共两条。在,相交的另一个角内,同样可以作过角平分线且与垂直的平面,由上述结论知,内任一直线与,所成角大于或等于,所以内没有符合要求的直线,因此过P与,成的直线有且只有2条,故选(B)59. 垂直于同一条直线的两条直线的位置关系是( )A.平行 B.相交C.异面 D.以上都有可能解析:D60. l1、l2是两条异面直线,直线m1、m2与l1、l2都相交,则m1、m2的位置关系是
28、( )A.异面或平行 B.相交C.异面 D.相交或异面解析:D 61. 在正方体ABCD-ABCD中,与棱AA异面的直线共有几条( ) 解析:A62.在正方体ABCD-ABCD中12条棱中能组成异面直线的总对数是( )对 对对 对解析:B棱AA有4条与之异面,所以,所有棱能组成412=48对,但每一对都重复计算一次,共有24对.63. 正方体ABCD-ABCD中,异面直线CD和BC所成的角的度数是( ) 解析:BADC=60即为异面直线CD和BC所成的角的度数为6064.异面直线a、b,ab,c与a成30角,则c与b成角的范围是 ( )A. B. C. D. 解A直线c在位置c2时,它与b成角
29、的最大值为90,直线c在c1位置时,它与b成角的最小值是6065.如图,空间四边形ABCD的各边及对角线长都是1,点M在边AB上运动、点Q在边CD上运动,则P、Q的最短距离为( )解析:B当M,N分别为中点时。因为AB, CD为异面直线,所以M, N的最短距离就是异面直线AB,CD的距离为最短。连接BN,AN则CDBN,CDAN且AN=BN,所以NMAB。同理,连接CM,MD可得MNCD。所以MN为AB,CD的公垂线。因为AN=BN所以在RTBMN中,MN求异面直线的距离通常利用定义来求,它包括两个步骤:先证一条线段同时与两异面直线相交垂直;再利用数量关系求解。在做综合题时往往大家只重视第二步
30、,而忽略第一步。66. 空间四边形ABCD中,AD=BC=2,E,F分别是AB,CD的中点,EF3,则AD,BC所成的角为( ) 解B注:考察异面直线所成角的概念,范围及求法,需注意的是,异面直线所成的角不能是钝角,而利用平行关系构造可求解的三角形,可能是钝角三角形,望大家注意。同时求角的大小是先证明再求解这一基本过程。67. 直线a是平面的斜线,b在平内,已知a与b成60的角,且b与a在平内的射影成45角时,a与所成的角是( ) 解A68. m和n是分别在两个互相垂直的面、内的两条直线,与交于l,m和n与l既不垂直,也不平行,那么m和n的位置关系是 A.可能垂直,但不可能平行 B.可能平行,
31、但不可能垂直 C.可能垂直,也可能平行 D.既不可能垂直,也不可能平行解析:这种结构的题目,常常这样处理,先假设某位置关系成立,在此基础上进行推理,若无矛盾,且推理过程可逆,就肯定这个假设;若有矛盾,就否定这个假设。 设m 设mn,在内作直线l, , a, ma. 又由于n和a共面且相交(若a 综上所述,应选(D).69. 如图,ABCD-A1B1C1D1是正方体,E、F分别是AD、DD1的中点,则面EFC1B和面BCC1所成二面角的正切值等于 解析:为了作出二面角E-BC1-C的平面角,需在一个面内取一点,过该点向另一个面引垂线(这是用三垂线定理作二面角的平面角的关键步骤)。从图形特点看,应
32、当过E(或F)作面BCC1的垂线.解析:过E作EHBC,垂足为H. 过H作HGBC1,垂足为G.连EG.面ABCD面BCC1,而EHBCEH面BEC1,EG是面BCC1的斜线,HG是斜线EG在面BCC1内的射影.HGBC1, EGBC1, EGH是二面角E-BC1-C的平面角。 在RtBCC1中:sinC1BC= 在RtBHG中:sinC1BC= HG=(设底面边长为1). 而EH=1, 在RtEHG中:tgEGH= EGH=arctg 故二面角E-BC1-C 等于arctg.70. 将边长为1的正方形ABCD,沿对角线AC折起,使BD=.则三棱锥D-ABC的体积为 解析:设AC、BD交于O点
33、,则BOAC 且DOAC,在折起后,这个垂直关系不变,因此BOD是二面角B-AC-D的平面角.由于DOB中三边长已知,所以可求出BOD: 这是问题的一方面,另一方面为了求体积,应求出高,这个高实际上是DOB中,OB边上的高DE,理由是: DEOB DE面ABC. 由cosDOB=,知sinDOE= DE= 应选(B)71. 球面上有三个点A、B、C. A和B,A和C间的球面距离等于大圆周长的. B和C间的球面距离等于大圆周长的.如果球的半径是R,那么球心到截面ABC的距离等于 解析:本题考查球面距离的概念及空间想像能力. 如图所示,圆O是球的大圆,且大圆所在平面与面ABC垂直,其中弦EF是过A
34、、B、C的小圆的直径,弦心距OD就是球心O到截面ABC的距离,OE是球的半径,因此,欲求OD,需先求出截面圆ABC的半径. 下一个图是过A、B、C的小圆.AB、AC、CB是每两点之间的直线段.它们的长度要分别在AOB、AOC、COB中求得(O是球心).由于A、B间球面距离是大圆周长的,所以AOB=2=,同理AOC=,BOC=.|AB|=R, |AC|=R, |BC|=. 在ABC中,由于AB2+AC2=BC2. BAC=90,BC是小圆ABC的直径. |ED|= 从而|OD|=. 故应选B.72. 如图,四棱锥P-ABCD中,ABCD是正方形,PA底面ABCD,该图中,互相垂直的面有 对 对
35、对 对答案(D)解析:要找到一个好的工作方法,使得计数时不至于产生遗漏73. ABCD是各条棱长都相等的三棱锥.M是ABC的垂心,那么AB和DM所成的角等于_ 解析:90连CM交AB于N,连DN,易知N是AB中点,ABCN,ABDN.74. 已知PA矩形ABCD所在平面,M、N分别是AB、PC的中点.(1)求证:MNCD;(2)若PDA=45,求证MN面PCD.(12分)解析:75. 设P、Q是单位正方体AC1的面AA1D1D、面A1B1C1D1的中心。如图:(1)证明:PQ平面AA1B1B;(2)求线段PQ的长。(12分)评注:本题提供了两种解法,方法一,通过平行四边形的对边平行得到“线线平
36、行”,从而证得“线面平行”;方法二,通过三角形的中位线与底边平行得到“线线平行”,从而证得“线面平行”。本题证法较多。76. 如图,已知求证al解析:77. 如图,ABCD为正方形,过A作线段SA面ABCD,又过A作与SC垂直的平面交SB、SC、SD于E、K、H,求证:E、H分别是点A在直线SB和SD上的射影。(12分)解析:78. 在正方体ABCDA1B1C1D1,G为CC1的中点,O为底面ABCD的中心。求证:A1O平面GBD(14分)解析:79. 如图,已知a、b是两条相互垂直的异面直线,其公垂线段AB的长为定值m,定长为n(nm)的线段PQ的两个端点分别在a、b上移动,M、N分别是AB
37、、PQ的中点。(1)求证:ABMN;(2)求证:MN的长是定值(14分)解析:80. 已知:平面与平面相交于直线a,直线b与、都平行,求证:ba证明:在a上取点P,b和P确定平面设与交于,与交于 b且b b且b 与重合,而, ,实际上是、a三线重合, ab81. 有三个几何事实(a,b表示直线,表示平面), ab, a, b其中,a,b在面外用其中两个事实作为条件,另一个事实作为结论,可以构造几个命题?请用文字语言叙述这些命题,并判断真伪正确的给出证明,错误的举出反例解析: ab a b b在外:ab b a a在外、是同一个命题:两条平行直线都在一个平面外,若其中一条与平面平行,则另一条也与
38、该平面平行证明:过a作平面与交于 a a而ab b且b在外,在内 b:a ab b命题:平行于同一个平面的两条直线平行,这是错的,如右图82. 两个平面同时垂直于一条直线,则两个平面平行已知:a、b是两个平面,直线la,lb,垂足分别为A、B求证:ab思路1:根据判定定理证证法1:过l作平面g ,agAC,bgBD,过l作平面d,adAE,bdBF,lalAClblBD ACBDACb,l、AC、BD共面同理AEb,ACAEf ,AC,AEa ,故ab思路2:根据面面平行的定义,用反证法证法2:设a、b有公共点P则l与P确定平面g,且agAP,bgBPlalAPlblBPl、AP、BP共面,于
39、是在同一平面内过一点有两条直线AP、BP都与l垂直,这是不可能的故a、b不能有公共点, ab83. 已知:a、b是异面直线,a平面a,b平面b,ab,ba求证:ab证法1:在a上任取点P,显然Pbb于是b和点P确定平面g且g 与a 有公共点P a gb且b和a交于P, ba , bb bb而ab这样a 内相交直线a和b都平行于b ab证法2:设AB是a、b的公垂线段,过AB和b作平面g ,g b,过AB和a作平面d ,baaaabbbABaABa,ABbABb于是ABa 且ABb, ab84. 已知a、b、c是三条不重合的直线,、r是三个不重合的平面,下面六个命题:ac,bcab;ar,brab;c,c;r,r;ac,ca;ar,ra其中正确的命题是( )(A) (B) (C) (D) 解析:由公理4“平行于同一条直线的两条