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1、1( (四四) )立体几何立体几何1(2018峨眉山市第七教育发展联盟模拟)如图,在四棱锥PABCD中,平面PAB平面ABCD,PBPA,PBPA,DABABC90,ADBC,AB8,BC6,CD10,M是PA的中点(1)求证:BM平面PCD;(2)求三棱锥BCDM的体积(1)证明 取PD中点N,连接MN,NC,MN为PAD的中位线,MNAD,且MNAD.1 2又BCAD,且BCAD,1 2MNBC,且MNBC,则BMNC为平行四边形,BMNC,又NC平面PCD,MB平面PCD,BM平面PCD.(2)解 过M作AB的垂线,垂足为M,又平面PAB平面ABCD,平面PAB平面ABCDAB,MM平面
2、PAB,MM平面ABCD.MM为三棱锥MBCD 的高,AB8,PAPB,BPA90,PAB边AB上的高为 4,MM2,过C作CHAD交AD于点H,则CHAB8,SBCD BCCH 6824,1 21 22VBCDMVMBCDSBCDMM 24216.1 31 32.如图,在四棱锥PABCD中,底面ABCD是矩形,点E在棱PC上(异于点P,C),平面ABE与棱PD交于点F.(1)求证:ABEF;(2)若AFEF,求证:平面PAD平面ABCD.证明 (1)因为四边形ABCD是矩形,所以ABCD.又AB平面PDC,CD平面PDC,所以AB平面PDC,又因为AB平面ABE,平面ABE平面PDCEF,所
3、以ABEF.(2)因为四边形ABCD是矩形,所以ABAD.因为AFEF,(1)中已证ABEF,所以ABAF.由点E在棱PC上(异于点C),所以点F异于点D,所以AFADA,AF,AD平面PAD,所以AB平面PAD,又AB平面ABCD,所以平面PAD平面ABCD.3(2018安徽省合肥市第一中学模拟)在如图所示的几何体ACBFE中,ABBC,AEEC,D为AC的中点,EFDB.(1)求证:ACFB;(2)若ABBC,AB4,AE3,BF,BD2EF,求该几何体的体积3(1)证明 EFBD,EF与BD确定平面EFBD,连接DE,3AEEC,D为AC的中点,DEAC.同理可得BDAC,又BDDED,
4、BD,DE平面EFBD,AC平面EFBD,FB平面EFBD,ACFB.(2)解 由(1)可知AC平面BDEF,VACBFEVABDEFVCBDEF SBDEFAC,1 3ABBC,ABBC,AB4,AC4,BD2,22又AE3,DE1.AE2AD2在梯形BDEF中,取BD的中点M,连接MF,则EFDM且EFDM,四边形FMDE为平行四边形,FMDE且FMDE.又BF,3BF2FM2BM2,FMBM,S梯形BDEF 1,1 2(22 2)3 22VACBFE 44.1 33 2224.在如图所示的几何体中,EA平面ABCD,四边形ABCD为等腰梯形,ADBC,ADBC,AD1,ABC60,EFA
5、C,EFAC.1 21 2(1)证明:ABCF;(2)若多面体ABCDFE的体积为,求线段CF的长3 38(1)证明 EA平面ABCD,AB平面ABCD,EAAB,4作AHBC于点H,在 RtABH中,ABH60,BH ,得AB1,1 2在ABC中,AC2AB2BC22ABBCcos 603,AB2AC2BC2,ABAC.又ACEAA,AC,EA平面ACFE,AB平面ACFE,又CF平面ACFE,ABCF.(2)解 设AEa,作DGAC于点G,由题意可知平面ACFE平面ABCD,又平面ACFE平面ABCDAC,DG平面ABCD,DG平面ACFE,且DG ,1 2又VBACFES梯形ACFEAB
6、1 3 a1a,1 31 2(32 3)34VDACFES梯形ACFEDG1 3 a a,1 31 2(32 3)1 238V多面体ABCDFEVBACFEVDACFEa,3 383 38得a1.连接FG,则FGAC,CF.FG2CG21(32)2725如图,在四棱锥PABCD中,底面ABCD为直角梯形,ADBC,ADC90,平面PAD底面ABCD,Q为AD的中点,M是棱PC上的点,PAPD,BCAD.1 25(1)求证:平面PQB平面PAD;(2)若三棱锥ABMQ的体积是四棱锥PABCD体积的 ,设PMtMC,试确定t的值1 6(1)证明 ADBC,BCAD,Q为AD的中点,1 2QDBC且
7、QDBC,四边形BCDQ为平行四边形,CDBQ.ADC90,AQB90,即QBAD.又平面PAD平面ABCD,且平面PAD平面ABCDAD,BQ平面ABCD,BQ平面PAD,BQ平面PQB,平面PQB平面PAD.(2)解 PAPD,Q为AD的中点,PQAD,平面PAD平面ABCD,且平面PAD平面ABCDAD,PQ平面PAD,PQ平面ABCD.设PQh,梯形ABCD的面积为S,则三角形ABQ的面积为S,1 3VPABCDSh.1 3又设M到平面ABCD的距离为h,则VABQMVMABQ Sh,1 31 3根据题意 Sh Sh,1 31 31 61 3hh,故 ,1 2MC PCh h1 2M为
8、PC的中点,t1.6(2018四川省成都市第七中学诊断)在多面体ABCDEF中,底面ABCD是梯形,四边形ADEF是正方形,ABDC,CDAD,平面ABCD平面ADEF,ABAD1,CD2.6(1)求证:平面EBC平面EBD;(2)设M为线段EC上一点,3,试问在线段BC上是否存在一点T,使得MT平面EMECBDE?若存在,试指出点T的位置;若不存在,说明理由;(3)在(2)的条件下,求点A到平面MBC的距离(1)证明 因为平面ABCD平面ADEF,平面ABCD平面ADEFAD,EDAD,ED平面ADEF,ED平面ABCD,又BC平面ABCD,EDBC.过B作BHCD交CD于点H.故四边形AB
9、HD是正方形,所以ADB45.在BCH中,BHCH1,BCH45,BC,2又BDC45,DBC90,BCBD.BDEDD,BD,ED平面EBD,BC平面EBD,BC平面EBC,平面EBC平面EBD.(2)解 在线段BC上存在点T,使得MT平面BDE.在线段BC上取点T,使得 3,连接MT.BTBC在EBC中, ,BT BCEM EC1 3CMTCEB,所以MTEB,又MT平面BDE,EB平面BDE,MT平面BDE.78(3)解 点A到平面MBC的距离就是点A到平面EBC的距离,设点A到平面EBC的距离为h,由(1)得BCEB,BE,BC,32利用等积法,可得VAEBCVEABC,即 h 1 1sin 135,1 31 2321 31 22解得 h.66