2021年高考數(shù)學(xué)真題和模擬題分類匯編專題10立體幾何【含答案】_第1頁
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文檔簡介

專題10立體幾何一、選擇題部分1.(2021?新高考全國Ⅰ卷?T3)已知圓錐的底面半徑為,其側(cè)面展開圖為一個(gè)半圓,則該圓錐的母線長為()A. B. C. D.B.設(shè)圓錐的母線長為,由于圓錐底面圓的周長等于扇形的弧長,則,解得.2.(2021?高考全國甲卷?理T6)在一個(gè)正方體中,過頂點(diǎn)A的三條棱的中點(diǎn)分別為E,F(xiàn),G.該正方體截去三棱錐后,所得多面體的三視圖中,正視圖如圖所示,則相應(yīng)的側(cè)視圖是()A. B. C. D.D.根據(jù)題意及題目所給的正視圖還原出幾何體的直觀圖,結(jié)合直觀圖進(jìn)行判斷.由題意及正視圖可得幾何體的直觀圖,如圖所示,所以其側(cè)視圖為故選D.3.(2021?高考全國甲卷?理T8)2020年12月8日,中國和尼泊爾聯(lián)合公布珠穆朗瑪峰最新高程為8848.86(單位:m),三角高程測量法是珠峰高程測量方法之一.如圖是三角高程測量法的一個(gè)示意圖,現(xiàn)有A,B,C三點(diǎn),且A,B,C在同一水平面上的投影滿足,.由C點(diǎn)測得B點(diǎn)的仰角為,與的差為100;由B點(diǎn)測得A點(diǎn)的仰角為,則A,C兩點(diǎn)到水平面的高度差約為()()A.346 B.373 C.446 D.B.通過做輔助線,將已知所求量轉(zhuǎn)化到一個(gè)三角形中,借助正弦定理,求得,進(jìn)而得到答案.過作,過作,故,由題,易知為等腰直角三角形,所以.所以.因?yàn)椋栽谥校烧叶ɡ淼茫海运裕蔬xB.4.(2021?高考全國甲卷?理T11)已如A,B,C是半徑為1的球O的球面上的三個(gè)點(diǎn),且,則三棱錐的體積為()A. B. C. D.A.由題可得為等腰直角三角形,得出外接圓的半徑,則可求得到平面的距離,進(jìn)而求得體積.,為等腰直角三角形,,則外接圓的半徑為,又球的半徑為1,設(shè)到平面的距離為,則,所以.故選A.5.(2021?高考全國乙卷?文T10)在正方體中,P為的中點(diǎn),則直線與所成的角為()A. B. C. D.D.如圖,連接,因?yàn)椤危曰蚱溲a(bǔ)角為直線與所成的角,因?yàn)槠矫妫裕郑云矫妫裕O(shè)正方體棱長為2,則,,所以.故選D.6.(2021?浙江卷?T4)某幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的體積是()A. B.3 C. D.A.幾何體為如圖所示的四棱柱,其高為1,底面為等腰梯形,該等腰梯形的上底為,下底為,腰長為1,故梯形的高為,故,故選A.7.(2021?浙江卷?T6)如圖已知正方體,M,N分別是,的中點(diǎn),則()A.直線與直線垂直,直線平面B.直線與直線平行,直線平面C.直線與直線相交,直線平面D.直線與直線異面,直線平面A.連,在正方體中,M是的中點(diǎn),所以為中點(diǎn),又N是的中點(diǎn),所以,平面平面,所以平面.因?yàn)椴淮怪保圆淮怪眲t不垂直平面,所以選項(xiàng)B,D不正確;在正方體中,,平面,所以,,所以平面,平面,所以,且直線是異面直線,所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)A正確.故選A.8.(2021?浙江麗水湖州衢州二模?T2.)已知直線l,m和平面α()A.若l∥m,m?α,則l∥α B.若l∥α,m?α,則l∥m C.若l⊥α,m?α,則l⊥m D.若l⊥m,l⊥α,則m⊥αC.對于A,若l∥m,m?α,則l∥α或l?α,故A錯(cuò)誤;對于B,若l∥α,m?α,則l∥m或l與m異面,故B錯(cuò)誤;對于C,若l⊥α,m?α,則由線面垂直的性質(zhì)得l⊥m,故C正確;對于D,若l⊥m,l⊥α,則m與α平行或m?α,故D錯(cuò)誤.9.(2021?江蘇鹽城三模?T11)已知矩形ABCD滿足AB=1,AD=2,點(diǎn)E為BC的中點(diǎn),將△ABE沿AE折起,點(diǎn)B折至B′,得到四棱錐B′-AECD,若點(diǎn)P為B′D的中點(diǎn),則A.CP//平面B′AEB.存在點(diǎn)B′,使得CP⊥平面AB′DC.四棱錐B′-AECD體積的最大值為eq\f(\r(,2),4)D.存在點(diǎn)B′,使得三棱錐B′-ADE外接球的球心在平面AECD內(nèi)ACD.【考點(diǎn)】立體幾何的綜合應(yīng)用:位置關(guān)系、體積、外接球問題由題意可知,對于選項(xiàng)A,取AB′的中點(diǎn)為Q,連結(jié)EQ、PQ,因?yàn)镃EEQ\F(1,2)D,PQEQ\F(1,2)D,所以PQCE,所以四邊形CEQP為平行四邊形,所以CP∥QE,又QE平面AB′E,CP平面AB′E,所以CP∥平面AB′E,所以選項(xiàng)A正確;對于選項(xiàng)B,若CP⊥平面AB′D,則CP⊥AB′,所以QE⊥AB′,則與AB′⊥BE矛盾,所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤;對于選項(xiàng)C,過B′作B′O⊥AE,垂足為O,可得B′O=eq\f(\r(,2),2),所以VB′-AECD=EQ\F(1,3)SAECDh=EQ\F(1,3)EQ\F(1,2)(1+1)1h≤EQ\F(1,2)B′O=eq\f(\r(,2),4),所以選項(xiàng)C正確;對于選項(xiàng)D,若三棱錐B′-ADE外接球的球心在平面AECD內(nèi),則球心為△ADE的外心,則為△ADE直角三角形,且AD為斜邊,則球心O為AD的中點(diǎn),所以R=OB′=OA=OD=1,則AB′⊥B′D,所以B′D=EQ\R(,3),而B′D∈(1,EQ\R(,5)),可知存在,則滿足題意,所以選項(xiàng)D正確;綜上,答案選ACD.10.(2021?河南鄭州三模?理T9)已知等腰直角△ABC的斜邊BC=4,沿斜邊的高線AD將△ABC折起,使二面角B﹣AD﹣C為,則四面體ABCD的外接球的體積為()A. B. C. D.B.如圖,由題意,△BCD是等邊三角形,邊長為2,則△BCD外接圓的半徑為,設(shè)△BCD的外心為G,四面體ABCD的外接球的球心為O,連接OG,則OG⊥平面BCD,且OG=AD=1.∴四面體ABCD的外接球的半徑R==.則四面體ABCD的外接球的體積V==.11.(2021?河南鄭州三模?理T11)在棱長為2的正方體ABCD﹣A1B1C1D1中,點(diǎn)E∈平面AA1B1B,點(diǎn)F是線段AA1的中點(diǎn),若D1E⊥CF,則△EBC的面積最小值為()A. B. C. D.B.如圖:取AB中點(diǎn)G,可知Rt△BAF∽R(shí)t△B1BG,得∠ABF=∠BB1G,∴∠B1GB+∠ABF=∠B1GB+∠BB1G=90°,∴BF⊥GB1,又∵B1G⊥BC,∴B1G⊥平面BFC,∴B1G⊥平面CF,又∵D1E⊥CF,∴CF⊥平面B1D1G,當(dāng)點(diǎn)E在直線B1G上時(shí),D1E⊥CF,BC=2,則△ABC面積為EB?BC,當(dāng)△EBC的面積取得最小值時(shí),線段CE的長度為點(diǎn)B到直線B1G的距離,線段CE長度的最小值為,此時(shí)△EBC面積為×EB×BC=.12.(2021?河南開封三模?文T9理T8)某幾何體的三視圖如圖所示,關(guān)于該幾何體有下述四個(gè)結(jié)論:①體積可能是;②體積可能是;③AB和CD在直觀圖中所對應(yīng)的棱所成的角為;④在該幾何體的面中,互相平行的面可能有四對.其中所有正確結(jié)論的編號(hào)是()A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④D.由三視圖可畫出直觀圖如下圖:如圖1,,故①正確;如圖2,,故②正確;如上圖,AB和CD在直觀圖中所對應(yīng)的棱分別為EF和FG,由△EFG為正三角形,可知AB和CD在直觀圖中所對應(yīng)的棱所成的角為,故③正確;如上圖,平面ABCD∥平面B1C1D1,面ADD1∥面BCC1B1,面ABB1∥面DCC1D1,面AB1D1∥面BC1D,故④正確.13.(2021?河北張家口三模?T10)已知一個(gè)圓柱的上、下底面圓周均在球O的表面上,若圓柱的體積為4π,則球O的表面積不可能為()A.6π B.8π C.12π D.16πAB.設(shè)圓柱的底面圓半徑為r,高為h,則所以,所以,所以當(dāng)h∈(0,2)時(shí)6)′<0;當(dāng)h∈(2,(R3)′>0,所以當(dāng)h=2時(shí),R2有最小值.此時(shí)球O的表面積有最小值,且最小值為,即球O的表面積S球O≥12π.14.(2021?山東聊城三模?T12.)已知等邊三角形ABC的邊長為6,M,N分別為AB,AC的中點(diǎn),將△AMN沿MN折起至△A'A.

直線MN∥平面A'BC

B.

當(dāng)四棱錐A'-MNCB體積最大時(shí),二面角A'-MN-B為直二面角

C.

在折起過程中存在某位置使BN⊥平面AA,B,D【考點(diǎn)】反證法,球的體積和表面積,直線與平面平行的判定因?yàn)镸N//BC,MN?平面A'BC,BC?平面A'BC,所以直線因?yàn)樗睦忮FA'-MNCB底面積為定值,所以當(dāng)點(diǎn)A'到平面MNCB距離最大時(shí)體積最大,故當(dāng)二面角對于C,如圖,若BN⊥平面A'NC,則BN⊥AA',又A'D⊥MN,AD⊥MN,A'D∩AD=D,可知MN當(dāng)四棱A'-MNCB由∠MBC=π3,取BC的中點(diǎn)E,則E是等腰梯形MNCB外接圓圓心.F是作OE⊥平面MNCB,OF上平面A'MN,則O是四棱錐A'-MNCB的外接球的球心,且OF=DE=332,AF=3.設(shè)四棱錐A'-MNCB的外接球半徑R【分析】A由線面平行判定可推得A正確。

B根據(jù)四棱錐A'-MNCB底面積為定值,所以當(dāng)點(diǎn)A'到平面MNCB距離最大時(shí)體積最大,進(jìn)而可判B正確。

C由反證法可得C錯(cuò)誤。

D取BC的中點(diǎn)E,則E是等腰梯形MNCB外接圓圓心.F是△AMN外心得O是四棱錐A'-MNCB的外接球的球心,結(jié)合B15.(2021?四川內(nèi)江三模?理T8.)某四面體的三視圖如圖所示,該四面體四個(gè)面的面積中,最大的是()A.4 B.8 C. D.C.根據(jù)幾何體的三視圖轉(zhuǎn)換為直觀圖為:該幾何體為三棱錐體.如圖所示:由于AB=2,BD=4.所以:,,,.16.(2021?重慶名校聯(lián)盟三模?T12.)如圖,矩形ABCD中,M為BC的中點(diǎn),將△ABM沿直線AM翻折成△AB1M,連結(jié)B1D,N為B1D的中點(diǎn),則在翻折過程中,下列說法中所有正確的是()A.存在某個(gè)位置,使得CN⊥AB1 B.翻折過程中,CN的長是定值 C.若AB=BM,則AM⊥B1D D.若AB=BM=1,當(dāng)三棱錐B1﹣AMD的體積最大時(shí),三棱錐B1﹣AMD的外接球的表面積是4πBD.對于A:如圖1,取AD中點(diǎn)E,連接EC交MD與F,則NE∥AB1,NF∥MB1,如果CN⊥AB1,可得到EN⊥NF,又EN⊥CN,且三線NE,NF,NC共面共點(diǎn),不可能,故A錯(cuò)誤.對于B:如圖1,可得由∠NEC=∠MAB1(定值),NE=(定值),AM=EC(定值),由余弦定理可得NC2=NE2+EC2﹣2NE?EC?cos∠NEC,∴NC是定值,故B正確.對于C:如圖2,取AM中點(diǎn)O,連接B1O,DO,由題意得AM⊥面ODB1,即可得OD⊥AM,從而AD=MD,由題意不成立,可得C錯(cuò)誤.對于D:當(dāng)平面B1AM⊥平面AMD時(shí),三棱錐B1﹣AMD的體積最大,由題意得AD中點(diǎn)H就是三棱錐B1﹣AMD的外接球的球心,球半徑為1,表面積是4π,故D正確.17.(2021?安徽蚌埠三模?文T9.)已知平面α、β、γ兩兩垂直,直線a、b、c滿足a?α,b?β,c?γ,則直線a、b、c不可能滿足的是()A.兩兩垂直 B.兩兩平行 C.兩兩相交 D.兩兩異面B.平面α、β、γ兩兩垂直,直線a、b、c滿足a?α,b?β,c?γ,所以直線a、b、c在三個(gè)平面內(nèi),不會(huì)是共面直線,所以:當(dāng)直線兩兩平行時(shí),a、b、c為共面直線.與已知條件整理出的結(jié)論不符.18.(2021?貴州畢節(jié)三模?文T4.)一個(gè)正方體被一個(gè)平面截去一部分后,剩余幾何體的三視圖如圖,則剩余幾何體的表面積為()A.16 B.18 C. D.D.根據(jù)幾何體的三視圖轉(zhuǎn)換為直觀圖為:該幾何體為棱長為2的正方體切去一個(gè)角,構(gòu)成的幾何體;如圖所示:所以=18+2.19.(2021?遼寧朝陽三模?T8.)在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,D為側(cè)棱CC1的中點(diǎn),從該三棱柱的九條棱中隨機(jī)選取兩條,則這兩條棱所在直線至少有一條與直線BD異面的概率是()A. B. C. D.B.∵在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,D為側(cè)棱CC1的中點(diǎn),∴該三棱柱的九條棱中與BD異面的棱有5條,從該三棱柱的九條棱中隨機(jī)選取兩條,基本事件總數(shù)n==36,這兩條棱所在直線至少有一條與直線BD異面包含的基本事件個(gè)數(shù)為:m=+=26,則這兩條棱所在直線至少有一條與直線BD異面的概率P===.20.(2021?河南濟(jì)源平頂山許昌三模?文T12.)已知長方體ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD為正方形且邊長為1,側(cè)棱AA1長為2,以A1為球心,為半徑的球面與側(cè)面CDD1C1的交線長為()A. B.π C. D.D.長方體ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD為正方形且邊長為1,側(cè)棱AA1長為2,以A1為球心,為半徑的球面與側(cè)面CDD1C1的交線,是以D1為圓心,為半徑的圓弧,如圖,∠ED1F=,可得:=.21.(2021?四川瀘州三模?理T8.)如圖,直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的底面是正方形,已知AA1=4,AB=2,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在棱BB1,CC1上,且BE=BB1,CF=CC1,則()A.D1E≠AF,且直線D1E,AF是相交直線 B.D1E≠AF,且直線D1E,AF是異面直線 C.D1E=AF,且直線D1E,AF是異面直線 D.D1E=AF,且直線D1E,AF是相交直線B.由直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的底面是正方形,AA1=4,AB=2,BE=BB1,CF=CC1,可得B1E=3,D1E==,CF=2,AF==2,AF≠D1E,連接BD,B1D1,設(shè)直線AF與平面BDD1B1交于H,可得H不在直線D1E上,且H∈平面BDD1E1,直線D1E?平面BDD1B1,又AF?平面BDD1B1,所以直線AF與D1E為異面直線.22.(2021?江西上饒三模?理T4.)羅德島太陽神巨像是古代世界七大奇跡之一.它是希臘太陽神赫利俄斯的青銅鑄像.如圖所示,太陽神赫利俄斯手中所持的幾何體(含火焰)近似是一個(gè)底同的兩個(gè)圓錐合在一起,正方向投影過去,其平面幾何圖形形狀是上方內(nèi)角為60°,邊長為2的菱形.現(xiàn)在其中一個(gè)圓錐中放置一個(gè)球體,使得球與圓錐側(cè)面、底面均相切,則該球的體積為()A. B. C. D.B.圓錐的軸截面是邊長為2的正三角形,正三角形內(nèi)切圓的半徑為,則圓錐內(nèi)切球的半徑為,∴球的體積V=×=.23.(2021?江西上饒三模?理T8.)在正方體ABCD﹣A1B1C1D1中,點(diǎn)G是線段BC1上的一點(diǎn),且A1G⊥B1D,則()A.BG=BC1 B.BC1=3GC1 C.BG=3GC1 D.點(diǎn)G為線段BC1上任意一點(diǎn)D.如圖所示,正方體ABCD﹣A1B1C1D1中,B1D在側(cè)面ABB1A1內(nèi)的射影是AB1,且AB1⊥A1B,所以A1B⊥B1D,同理,B1D⊥C1,且A1B∩BC1=B,所以B1D⊥平面A1BC1,又A1G?平面A1BC1,所以A1G⊥B1D,即點(diǎn)G為線段BC1上任意一點(diǎn),選項(xiàng)D正確,A、B、C選項(xiàng)錯(cuò)誤.24.(2021?安徽宿州三模?理T4.)已知a、b為兩條不同直線,α、β為兩個(gè)不同平面.下列命題中正確的是()A.若a∥α,b∥α,則a與b共面 B.若a⊥α,α⊥β,則a∥β C.若a⊥α,α∥β,則a⊥β D.若α∥b,β∥b,則α∥βC.若a∥α,b∥α,則a∥b或a與b相交或a與b異面,故A錯(cuò)誤;若a⊥α,α⊥β,則a∥β或a?β,故B錯(cuò)誤;若a⊥α,α∥β,由直線與平面垂直的性質(zhì),可得a⊥β,故C正確;若α∥b,β∥b,則α∥β或α與β相交,故D錯(cuò)誤.25.(2021?四川瀘州三模?理T11.)已知在Rt△ABC中,斜邊AB=2,BC=1,若將Rt△ABC沿斜邊AB上的中線CD折起,使平面ACD⊥平面BCD,則三棱錐A﹣BCD的外接球的表面積為()A. B. C. D.A.如圖,設(shè)點(diǎn)E為△BCD外接圓的圓心,則三棱錐A﹣BCD外接球的球心一定在過點(diǎn)E且與平面BCD垂直的直線上,不妨設(shè)點(diǎn)O為外接圓的圓心,則OE⊥平面BCD,且OA=OB=OC=OD=R,過點(diǎn)O作OM⊥平面ACD,則點(diǎn)M為△ACD外接圓的圓心,在△ACD中,由余弦定理有,,∴,∴,延長BE交CD于F,連接MF,∵BC=CD=BD=1,∴△BCD為邊長為1的正三角形,F(xiàn)為CD中點(diǎn),∴,由于平面ACD⊥平面BCD,故四邊形OMFE為矩形,則,在Rt△AOM中,AM2+OM2=OA2,即,解得,∴三棱錐A﹣BCD的外接球的表面積為.26.(2021?江蘇常數(shù)三模?T11.)在正方體ABCD﹣A1B1C1D1中,E,F(xiàn),M分別為棱BC,CD,CC1的中點(diǎn),P是線段A1C1上的動(dòng)點(diǎn)(含端點(diǎn)),則()A.PM⊥BD B.AC1∥平面EFM C.PE與平面ABCD所成角正切值的最大值為 D.當(dāng)P位于C1時(shí),三棱錐P﹣CEF的外接球體積最小AC.對于A,在正方體ABCD﹣A1B1C1D1中,AA1⊥底面ABCD,又BD?平面ABCD,所以AA1⊥BD,又AC⊥BD,且AC∩AA1=A,AC,AA1?平面ACC1A1,所以BD⊥平面ACC1A1,又PM?平面ACC1A1,則PM⊥BD,故選項(xiàng)A正確;對于B,設(shè)AC∩BD=O,EF∩AC=H,如圖所示,若AC1∥平面MEF,又AC?平面ACC1A1,且平面ACC1A1∩平面MEF=MH,則AC1∥MH,由正方體的性質(zhì)可知,O是AC的中點(diǎn),M是CC1的中點(diǎn),所以AC1∥MO,又MO∩MH=M,產(chǎn)生矛盾,故假設(shè)不成立,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;對于C,點(diǎn)P在平面ABCD上的射影N在AC上,連結(jié)NE,故∠PEN即為PE與平面ABCD所成的角,設(shè)正方體的棱長為a,則PN=a,tan∠PEN=,故EN的最小值即為E到直線AC的距離EH=,所以tan∠PEN的最大值為,故選項(xiàng)C正確;對于D,正方體ABCD﹣A1B1C1D1中,假設(shè)HK⊥平面ABCD,交A1C1于點(diǎn)K,又H為△CEF的外心,則三棱錐P﹣CEF的外接球的球心一定在HK上,設(shè)球心為O',高O'P=O'E=R,正方體的棱長為a,則,2a,其中,故當(dāng)=0時(shí),R最小,此時(shí)點(diǎn)P與點(diǎn)K重合,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.27.(2021?上海浦東新區(qū)三模?T13.)下列命題正確的是()A.三點(diǎn)確定一個(gè)平面 B.三條相交直線確定一個(gè)平面 C.對于直線a、b、c,若a⊥b,b⊥c,則a∥c D.對于直線a、b、c,若a∥b,b∥c,則a∥cD.選項(xiàng)A,不共線的三點(diǎn)確定一個(gè)平面,故A錯(cuò)誤;選項(xiàng)B,三條相交直線可確定一個(gè)平面,或三個(gè)平面,(三棱錐的三條側(cè)棱),故B錯(cuò)誤;選項(xiàng)C,對于直線a、b、c,若a⊥b,b⊥c,則a∥c,在平面幾何中是正確的,在立體幾何中不一定成立,故C錯(cuò)誤;選項(xiàng)D,由平行公理可得:對已直線abc,若a∥b,b∥c,則a∥c,故D正確.28.(2021?湖南三模?T11.)如圖,在平行四邊形ABCD中,AB=1,AD=2,∠A=60°,沿對角線BD將△ABD折起到△PBD的位置,使得平面PBD⊥平面BCD,下列說法正確的有()A.平面PCD⊥平面PBD B.三棱錐P﹣BCD四個(gè)面都是直角三角形 C.PD與BC所成角的余弦值為 D.過BC的平面與PD交于M,則△MBC面積的最小值為ABD.△BCD中,CD=1,BC=2,∠A=60°,所以BD=,故BD2+CD2=BC2,所以BD⊥CD,因?yàn)槠矫鍼BD⊥平面BCD且平面PBD∩平面BCD=BD,所以CD⊥平面PBD,CD⊥PD;同理PB⊥平面CBD,因?yàn)镃D?平面PCD,所以平面PCD⊥平面BPD,A,B正確;以D為原點(diǎn),聯(lián)立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,則B(,0,0),C(0,1,0),P(,0,1),因?yàn)椋剑ǎ?,1),=(﹣,1,0),所以cos==,即PD與BC所成角的余弦值為,C錯(cuò)誤;因?yàn)镸在線段PD上,設(shè)M(,0,a),則=(3﹣,0,﹣a),所以點(diǎn)M到BC的距離d===,當(dāng)a=時(shí),d取得最小值,此時(shí)△MBC面積取得最小值=,D正確.29.(2021?福建寧德三模?T12)已知正四棱錐的側(cè)面積為43,當(dāng)該棱錐的體積最大時(shí),以下結(jié)論正確的是A.棱錐的高與底面邊長的比為22

B.側(cè)棱與底面所成的角為60°

C.棱錐的每一個(gè)側(cè)面都是等邊三角形

D.棱錐的內(nèi)切球的表面積為ACD.設(shè)底面邊長為2a,側(cè)棱長為b,則,即ab2-a2=3,

而V=13×(2a)2×b2-a2-a2=4a2b2-2a23,又ab2-a2=3,

故V=4a23?3a2-a2=433a2-a6,

設(shè)f(a)=3a2-a6(0<a<43),則f'(a)=6a-6a5=6a(1-a4)=6a(1+a2)(1+a)(1-a),

易知函數(shù)f(a)在(0,1)單調(diào)遞增,在(1,43)單調(diào)遞減,

∴當(dāng)a=1時(shí),f(a)取得最大值,此時(shí)棱錐的體積最大,且b=2,

∴底面邊長為2,側(cè)棱長為2,PE=3,OP=2,

∴棱錐的高與底面邊長的比為2A.任意點(diǎn)P,都有AP//QR

B.任意點(diǎn)P,四邊形APQR不可能為平行四邊形

C.存在點(diǎn)P,使得△APR為等腰直角三角形

D.存在點(diǎn)P,使得BC//平面APQRC.對于A:由直四棱柱ABCD-A1B1C1D1,AB//CD,

所以平面ABB1A1//平面DCC1D1,

又因?yàn)槠矫鍭PQR?平面ABB1A1=AP,平面APQR?平面DCC1D1=QR,

所以AP//QR.

對于B:若四邊形APQR為平行四邊形,則AR//QP,

而AD與BC不平行,即平面ADD1A1與平面BCC1B1不平行,

所以平面APQR?平面BCC1B1=PQ,平面APQR?平面ADD1A1=AR,

直線PQ與直線AR不平行,

與AR//QP矛盾,

所以四邊形APQR不可能是平行四邊形.

對于C:假設(shè)存在點(diǎn)P,使得△APR為等腰直角三角形,

令BP=x,

由AP=AB2+BP2=4+BP2=AR=AD2+DR2=4+DR2,

所以BP=DR=x且BP//DR?四邊形BPDR為平行四邊BPDR,

所以RP=BD=BC2+CD2A.等邊三角形 B.直角三角形 C.等腰三角形 D.鈍角三角形A.由已知中△ABC的直觀圖中B′O′=C′O′=1,A′O′=,∴△ABC中,BO=CO=1,AO=,由勾股定理得:AB=AC=2,又由BC=2,故△ABC為等邊三角形.32.(2021?寧夏中衛(wèi)三模?理T10.)若正四面體ABCD的所有棱長均為,則正四面體ABCD的()A.表面積為 B.高為 C.體積為 D.內(nèi)切球半徑為D.根據(jù)題意,正四面體ABCD的所有棱長均為,依次分析選項(xiàng):對于A,S△ABC=S△ABD=S△ACD=S△BCD=×2=,則其表面積S=4×=2,A錯(cuò)誤;對于B,設(shè)△ABC的中心為O,易得DO⊥面ABC,則AO=×=,則|DO|==,正四面體ABCD的高為,B錯(cuò)誤;對于C,正四面體ABCD的V=×S△ABC×|DO|=,C錯(cuò)誤;對于D,設(shè)正四面體ABCD的內(nèi)切球半徑為r,則有V==×S△ABC×|DO|=×(S表)×r,解可得r=,D正確.33.(2021?江西南昌三模?理T9.)平安夜蘋果創(chuàng)意禮品盒,如圖1,它的形狀可視為一個(gè)十面體,其中上下底面為全等的正方形,八個(gè)側(cè)面是全等的等腰三角形.如圖2,底面正方形ABCD的邊長為2,上底面EFGH與下底面ABCD之間的距離為,則該幾何體的側(cè)面積為()A. B. C. D.B.該幾何體的俯視圖如圖所示,設(shè)O為俯視圖的中心,則,所以,設(shè)等腰三角形的高為h,則,得,所以一個(gè)等腰三角形的面積為,所以該幾何體的側(cè)面積為.34.(2021?安徽馬鞍山三模?理T11.)如圖,E是正方體ABCD﹣A1B1C1D1棱D1D的中點(diǎn),F(xiàn)是棱C1B1上的動(dòng)點(diǎn),下列命題中:①若過CF的平面與直線EB垂直,則F為C1B1的中點(diǎn);②存在F使得D1F∥BE;③存在F使得△BEF的主視圖和側(cè)視圖的面積相等;④四面體EBFC的體積為定值.其中正確的是()A.①②④ B.①③ C.③④ D.①③④D.當(dāng)F為B1C1中點(diǎn)時(shí),將CF平移至EM,則M為A1D1的四等分點(diǎn),即,過M作MN⊥AD,不妨設(shè)AD=4,則MN=4,BN=5,BD=,∴在Rt△BDE中,,同理BM=,ME=,∴BE2+ME2=BM2,∴ME⊥BE,∴CF⊥BE,∵AC⊥BE,∴BE⊥面ACF,故①正確;過D1作D1Q∥BE,可得Q為BB1中點(diǎn),∴不存在F使得D1F∥BE,故②錯(cuò)誤;當(dāng)F與B1重合時(shí),,側(cè)視圖,(P為CC1中點(diǎn)),∴,故③正確;∵C1B1∥BC,所以C1B1∥平面EBC,∴B1C1上任一點(diǎn)到平面EBC的距離都相等,設(shè)F到面BEC的距離為h,且S△EBC為定值,∴也為定值,故④正確.35.(2021?安徽馬鞍山三模?文T10.)將一個(gè)表面積為36π的木質(zhì)實(shí)心球加工成一個(gè)體積最大的圓柱,則該圓

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