《2018年高考题和高考模拟题数学(理)_专题05立体几何分类汇编(解析版)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018年高考题和高考模拟题数学(理)_专题05立体几何分类汇编(解析版)（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、.5立体几何12018年XX卷已知四棱锥SABCD的底面是正方形,侧棱长均相等,E是线段AB上的点不含端点,设SE与BC所成的角为1,SE与平面ABCD所成的角为2,二面角SABC的平面角为3,则A. 123 B. 321 C. 132 D. 231答案D从而因为,所以即,选D.点睛：线线角找平行,线面角找垂直,面面角找垂面. 22018年XX卷某几何体的三视图如图所示单位：cm,则该几何体的体积单位：cm3是A. 2 B. 4 C. 6 D. 8答案C解析分析:先还原几何体为一直四棱柱,再根据柱体体积公式求结果.详解：根据三视图可得几何体为一个直四棱柱,高为2,底面为直角梯形,上下底分别为1
2、,2,梯形的高为2,因此几何体的体积为选C.点睛：先由几何体的三视图还原几何体的形状,再在具体几何体中求体积或表面积等.32018年理新课标I卷已知正方体的棱长为1,每条棱所在直线与平面所成的角相等,则截此正方体所得截面面积的最大值为A. B. C. D. 答案A详解：根据相互平行的直线与平面所成的角是相等的,所以在正方体中,平面与线所成的角是相等的,所以平面与正方体的每条棱所在的直线所成角都是相等的,同理平面也满足与正方体的每条棱所在的直线所成角都是相等,要求截面面积最大,则截面的位置为夹在两个面与中间的,且过棱的中点的正六边形,且边长为,所以其面积为,故选A.点睛：该题考查的是有关平面被正
3、方体所截得的截面多边形的面积问题,首要任务是需要先确定截面的位置,之后需要从题的条件中找寻相关的字眼,从而得到其为过六条棱的中点的正六边形,利用六边形的面积的求法,应用相关的公式求得结果.学/科-网+42018年理新课标I卷某圆柱的高为2,底面周长为16,其三视图如右图圆柱表面上的点在正视图上的对应点为,圆柱表面上的点在左视图上的对应点为,则在此圆柱侧面上,从到的路径中,最短路径的长度为A. B. C. D. 2答案B解析分析：首先根据题中所给的三视图,得到点M和点N在圆柱上所处的位置,点M在上底面上,点N在下底面上,并且将圆柱的侧面展开图平铺,点M、N在其四分之一的矩形的对角线的端点处,根据
4、平面上两点间直线段最短,利用勾股定理,求得结果.详解：根据圆柱的三视图以及其本身的特征,可以确定点M和点N分别在以圆柱的高为长方形的宽,圆柱底面圆周长的四分之一为长的长方形的对角线的端点处,所以所求的最短路径的长度为,故选B.点睛：该题考查的是有关几何体的表面上两点之间的最短距离的求解问题,在解题的过程中,需要明确两个点在几何体上所处的位置,再利用平面上两点间直线段最短,所以处理方法就是将面切开平铺,利用平面图形的相关特征求得结果.52018年全国卷理设是同一个半径为4的球的球面上四点,为等边三角形且其面积为,则三棱锥体积的最大值为A. B. C. D. 答案B详解：如图所示,点M为三角形AB
5、C的重心,E为AC中点,当平面时,三棱锥体积最大,此时,点M为三角形ABC的重心,中,有,故选B.点睛：本题主要考查三棱锥的外接球,考查了勾股定理,三角形的面积公式和三棱锥的体积公式,判断出当平面时,三棱锥体积最大很关键,由M为三角形ABC的重心,计算得到,再由勾股定理得到OM,进而得到结果,属于较难题型.62018年理数全国卷II在长方体中,则异面直线与所成角的余弦值为A. B. C. D. 答案C点睛：利用法向量求解空间线面角的关键在于四破：第一,破建系关,构建恰当的空间直角坐标系；第二,破求坐标关,准确求解相关点的坐标；第三,破求法向量关,求出平面的法向量；第四,破应用公式关.72018
6、年理数天津卷已知正方体的棱长为1,除面外,该正方体其余各面的中心分别为点E,F,G,H,M,则四棱锥的体积为_.答案点睛：本题主要考查四棱锥的体积计算,空间想象能力等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.82018年XX卷如图所示,正方体的棱长为2,以其所有面的中心为顶点的多面体的体积为_答案解析分析：先分析组合体的构成,再确定锥体的高,最后利用锥体体积公式求结果.详解：由图可知,该多面体为两个全等正四棱锥的组合体,正四棱锥的高为1,底面正方形的边长等于,所以该多面体的体积为点睛：解决本类题目的关键是准确理解几何体的定义,真正把握几何体的结构特征,可以根据条件构建几何模型,在几何模型中进
7、行判断；求一些不规则几何体的体积时,常用割补法转化成已知体积公式的几何体进行解决92018年理数全国卷II已知圆锥的顶点为,母线,所成角的余弦值为,与圆锥底面所成角为45,若的面积为,则该圆锥的侧面积为_答案点睛：本题考查线面角,圆锥的侧面积,三角形面积等知识点,考查学生空间想象与运算能力.学*科/网102018年XX卷如图,已知多面体ABCA1B1C1,A1A,B1B,C1C均垂直于平面ABC,ABC=120,A1A=4,C1C=1,AB=BC=B1B=2证明：AB1平面A1B1C1；求直线AC1与平面ABB1所成的角的正弦值答案见解析由得,所以.故.由,得,由得,由,得,所以,故.因此平面
8、.如图,过点作,交直线于点,连结.由平面得平面平面,由得平面,所以是与平面所成的角.由得,所以,故.因此,直线与平面所成的角的正弦值是.方法二：如图,以AC的中点O为原点,分别以射线OB,OC为x,y轴的正半轴,建立空间直角坐标系O-xyz.由题意知各点坐标如下：因此由得.由得.所以平面.点睛：利用法向量求解空间线面角的关键在于四破：第一,破建系关,构建恰当的空间直角坐标系；第二,破求坐标关,准确求解相关点的坐标；第三,破求法向量关,求出平面的法向量；第四,破应用公式关.112018年理数天津卷如图,且AD=2BC,且EG=AD,且CD=2FG,DA=DC=DG=2.I若M为CF的中点,N为E
9、G的中点,求证：；II求二面角的正弦值；III若点P在线段DG上,且直线BP与平面ADGE所成的角为60,求线段DP的长.答案证明见解析；.详解：依题意,可以建立以D为原点,分别以,的方向为x轴,y轴,z轴的正方向的空间直角坐标系如图,可得D0,0,0,A2,0,0,B1,2,0,C0,2,0,E2,0,2,F0,1,2,G0,0,2,M0,1,N1,0,2依题意=0,2,0,=2,0,2设n0=为平面CDE的法向量,则即不妨令z=1,可得n0=1,0,1又=1,1,可得,又因为直线MN平面CDE,所以MN平面CDE设线段DP的长为hh0,2,则点P的坐标为0,0,h,可得易知,=0,2,0为
10、平面ADGE的一个法向量,故,由题意,可得=sin60=,解得h=0,2所以线段的长为.点睛：本题主要考查空间向量的应用,线面平行的证明,二面角问题等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.122018年理北京卷如图,在三棱柱ABC-中,平面ABC,D,E,F,G分别为,AC,的中点,AB=BC=,AC=2求证：AC平面BEF；求二面角B-CD-C1的余弦值；证明：直线FG与平面BCD相交答案证明见解析 B-CD-C1的余弦值为证明过程见解析由I知ACEF,ACBE,EFCC1又CC1平面ABC,EF平面ABCBE平面ABC,EFBE如图建立空间直角坐称系E-xyz由题意得B0,2,0,C
11、-1,0,0,D1,0,1,F0,0,2,G0,2,1,设平面BCD的法向量为,令a=2,则b=-1,c=-4,平面BCD的法向量,又平面CDC1的法向量为,由图可得二面角B-CD-C1为钝角,所以二面角B-CD-C1的余弦值为平面BCD的法向量为,G0,2,1,F0,0,2,与不垂直,GF与平面BCD不平行且不在平面BCD内,GF与平面BCD相交点睛：垂直、平行关系证明中应用转化与化归思想的常见类型.证明线面、面面平行,需转化为证明线线平行.证明线面垂直,需转化为证明线线垂直.证明线线垂直,需转化为证明线面垂直.132018年XX卷如图,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=AA1=2,点
12、P,Q分别为A1B1,BC的中点1求异面直线BP与AC1所成角的余弦值；2求直线CC1与平面AQC1所成角的正弦值答案12解析分析：1先建立空间直角坐标系,设立各点坐标,根据向量数量积求得向量的夹角,再根据向量夹角与异面直线所成角的关系得结果；2利用平面的方向量的求法列方程组解得平面的一个法向量,再根据向量数量积得向量夹角,最后根据线面角与所求向量夹角之间的关系得结果.详解：如图,在正三棱柱ABCA1B1C1中,设AC,A1C1的中点分别为O,O1,则OBOC,OO1OC,OO1OB,以为基底,建立空间直角坐标系Oxyz因为AB=AA1=2,所以所成角的正弦值为点睛：本题考查空间向量、异面直线
13、所成角和线面角等基础知识,考查运用空间向量解决问题的能力.利用法向量求解空间线面角的关键在于四破：第一,破建系关,构建恰当的空间直角坐标系；第二,破求坐标关,准确求解相关点的坐标；第三,破求法向量关,求出平面的法向量；第四,破应用公式关.142018年XX卷在平行六面体中,求证：1；2答案答案见解析详解：证明：1在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,ABA1B1因为AB平面A1B1C,A1B1平面A1B1C,所以AB平面A1B1C2在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,四边形ABB1A1为平行四边形又因为AA1=AB,所以四边形ABB1A1为菱形,因此AB1A1B又因为AB1B1C1,
14、BCB1C1,所以AB1BC又因为A1BBC=B,A1B平面A1BC,BC平面A1BC,所以AB1平面A1BC因为AB1平面ABB1A1,所以平面ABB1A1平面A1BC点睛：本题可能会出现对常见几何体的结构不熟悉导致几何体中的位置关系无法得到运用或者运用错误,如柱体的概念中包含两个底面是全等的多边形,且对应边互相平行,侧面都是平行四边形,再如菱形对角线互相垂直的条件,这些条件在解题中都是已知条件,缺少对这些条件的应用可导致无法证明.152018年理新课标I卷如图,四边形为正方形,分别为的中点,以为折痕把折起,使点到达点的位置,且.1证明：平面平面；2求与平面所成角的正弦值.答案证明见解析. . 结合题意,建立相应的空间直角坐标系,正确写出相应的点的坐标,求得平面ABFD的法向量,设DP与平面ABFD所成角为,利用线面角的定义,可以求得,得到结果.详解：1由已知可得,BFPF,BFEF,又,所以BF平面PEF.又平面AB
