一、選擇題:每小題5分,共25分.
1. 已知平面α,β和直線(xiàn)m ,給出下列條件:①m∥α;②m⊥α;③m?奐α;④α⊥β;⑤α∥β. 為使m⊥β,應(yīng)選擇下面四個(gè)選項(xiàng)中的( )
A. ③⑤ B. ①⑤
C. ①④ D. ②⑤
2. 如圖29,三棱錐V-ABC中,VA⊥VC,AB⊥BC,∠VAC=∠ACB=30°. 若側(cè)面VAC⊥底面ABC,則其主視圖與左視圖面積之比為( )
A. 4∶ B. 4∶
C. ∶ D. ∶
圖29 圖30
3. 如圖30,AB是⊙O的直徑,VA垂直⊙O所在的平面,點(diǎn)C是圓周上不同于A,B的任意一點(diǎn),M,N分別為VA,VC的中點(diǎn),則下列結(jié)論正確的是( )
A. MN∥AB
B. MN與BC所成的角為45°
C. OC⊥平面VAC
D. 平面VAC⊥平面VBC
4. 若正三棱柱ABC-A1B1C1內(nèi)接于半徑為1的球,則當(dāng)該棱柱體積最大時(shí),它的高h(yuǎn)為( )
A. B.
C. D. 2
5. 如圖31,在正方體ABCD-A1B1C1D1中,E是棱CC1的中點(diǎn),F(xiàn)是側(cè)面BCC1B1內(nèi)的動(dòng)點(diǎn),且A1F∥平面D1AE,則A1F與平面BCC1B1所成角的正切值t構(gòu)成的集合是( )
圖31
A. t ≤t≤2
B. t ≤t≤2
C. t2≤t≤2
D. t2≤t≤2
二、填空題:每小題5分,共15分.
6. 如圖32,在三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1⊥底面ABC,AB=BC=AA1,∠ABC=90°,點(diǎn)E,F(xiàn)分別是棱AB,BB1的中點(diǎn),則直線(xiàn)EF和BC1所成的角是________.
圖32
7. 給出下面五個(gè)命題:
①在空間里,垂直于同一平面的兩個(gè)平面平行;
②設(shè)l,m是不同的直線(xiàn),α是一個(gè)平面,若l⊥α,l∥m,則m⊥α;
③已知α,β表示兩個(gè)不同的平面,m為平面α內(nèi)的一條直線(xiàn),則“α⊥β”是“m⊥β”的充要條件;
④若點(diǎn)P到三角形三個(gè)頂點(diǎn)的距離相等,則點(diǎn)P在該三角形所在平面內(nèi)的射影是該三角形的外心;
⑤a,b是兩條異面直線(xiàn),P為空間一點(diǎn),過(guò)P總可以作一個(gè)平面與a,b之一垂直,與另一個(gè)平行.
其中正確的命題是__________(只填序號(hào)).
8. 如圖33,在長(zhǎng)方形ABCD中,AB=2,BC=1,E為DC的中點(diǎn),F(xiàn)為線(xiàn)段EC(端點(diǎn)除外)上一動(dòng)點(diǎn). 現(xiàn)將△AFD沿AF折起,使平面ADF⊥平面ABC. 在平面ABD內(nèi)過(guò)點(diǎn)D作DK⊥AB,K為垂足. 設(shè)AK=t,則t的取值范圍是__________.
圖33
三、解答題:每小題15分,共60分.
9. 如圖34,四邊形ABCD和四邊形ABEF都是直角梯形,AD∥BC,AF∥BE,∠DAB=∠FAB=90°,且平面ABCD⊥平面ABEF,DA=AB=BE=2,BC=1.
(1)證明:DA⊥EF;
(2)求直線(xiàn)BE與平面DCE所成角的正弦值.
圖34
10. 如圖35,邊長(zhǎng)為4的菱形ABCD中,∠A=60°,E為線(xiàn)段CD上的中點(diǎn),以BE為折痕,將△BCE折起,使得二面角C′-BE-C成θ角.
(1)當(dāng)θ在(0,π)內(nèi)變化時(shí),直線(xiàn)AD與平面BC′E是否會(huì)平行?請(qǐng)說(shuō)明理由;
(2)若θ=90°,求直線(xiàn)C′A與平面BC′E所成角的正弦值.
圖35
11. 如圖36,PA⊥平面ABC,點(diǎn)C在以AB為直徑的圓O上,∠CBA=30°,PA=AB=2,點(diǎn)E為線(xiàn)段PB的中點(diǎn),點(diǎn)M在弧AB上,且OM∥AC.
圖36
(1)求證:平面MOE∥平面PAC;
(2)求證:平面PAC⊥平面PCB;
(3)設(shè)二面角M-BP-C的大小為θ,求cosθ的值.
12. 如圖37,在四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,側(cè)棱AA1⊥底面ABCD,AB∥DC,AA1=1,AB=3k,AD=4k,BC=5k,DC=6k(k>0).
(1)求證:CD⊥平面ADD1A1;
(2)若直線(xiàn)AA1與平面AB1C所成角的正弦值為 ,求k的值;
(3)現(xiàn)將與四棱柱ABCD-A1B1C1D1的形狀和大小完全相同的兩個(gè)四棱柱拼接成一個(gè)新的棱柱,規(guī)定:若拼接成的新的四棱柱形狀和大小完全相同,則視為同一種拼接方案. 問(wèn):共有幾種不同的方案?在這些拼接成的新四棱柱中,記其中最小的表面積為f(k),寫(xiě)出f(k)的表達(dá)式. (直接寫(xiě)出答案,不必要說(shuō)明理由)endprint
數(shù)學(xué)教學(xué)通訊·初中版2015年3期