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高考专题突破五 高考中的立体几何问题 考点自测 课时训练 题型分类 深度剖析 内容索引 考点自测 答案 解析 1. 多面体的三视图如图所示,则该多面体的体积为 A. 4 3 B.2 C. 8 3 D. 10 3 该三棱柱的体积为 1 2 × 2 × 2 × 2 = 4 , 由三视图可知该几何体为一个三棱柱削去一个三棱锥得到的几何体, 三棱锥的体积为 1 3 × 1 2 × 2 × 2 × 1 = 2 3 , 所以该几何体的体积为 4 - 2 3 = 10 3 ,故选 D. 2. 正三棱柱 ABC - A 1 B 1 C 1 中, D 为 BC 中点, E 为 A 1 C 1 中点,则 DE 与平面 A 1 B 1 BA 的位置关系为 A. 相交 B. 平行 C. 垂直相交 D. 不确定 答案 解析 如图取 B 1 C 1 中点为 F ,连接 EF , DF , DE , 则 EF ∥ A 1 B 1 , DF ∥ B 1 B , ∴ 平面 EFD ∥ 平面 A 1 B 1 BA , ∴ DE ∥ 平面 A 1 B 1 BA . 由线面平行的性质定理可知,①正确; 当 b ∥ β , a ? γ 时, a 和 b 在同一平面内,且没有公共点,所以平行,③正 确 . 故应填入的条件为①或③ . 3.(2016· 沈阳模拟 ) 设 α , β , γ 是三个平面, a , b 是两条不同直线,有下 列三个条件: ① a ∥ γ , b ? β ;② a ∥ γ , b ∥ β ;③ b ∥ β , a ? γ . 如果命题 “ α ∩ β = a , b ? γ , 且 ____ ,则 a ∥ b ” 为真命题,则可以在横线处填入的条件是 ______.( 把 所有正确的序号填上 ) 答案 解析 ①或③ 4. 在正四棱柱 ABCD - A 1 B 1 C 1 D 1 中, AA 1 = 2 AB ,则直线 CD 与平面 BDC 1 所成角的正弦值等于 ____. 答案 解析 2 3 题型分类 深度剖析 题型一 求空间几何体的表面积与体积 例 1 (2016· 全国甲卷 ) 如图,菱形 ABCD 的对角线 AC 与 BD 交于点 O ,点 E , F 分别在 AD , CD 上, AE = CF , EF 交 BD 于点 H ,将△ DEF 沿 EF 折 到△ D ′ EF 的位置 . (1) 证明: AC ⊥ HD ′ ; 证明 由已知得 AC ⊥ BD , AD = CD ,又由 AE = CF 得 AE AD = CF CD , 故 AC ∥ EF ,由此得 EF ⊥ HD , 折后 EF 与 HD 保持垂直关系,即 EF ⊥ HD ′ , 所以 AC ⊥ HD ′ . 解答 5 4 2 (2) 若 AB = 5 , AC = 6 , AE = , OD ′ = 2 ,求五棱锥 D ′ ABCFE 的体积 . (1) 若所给定的几何体是柱体、锥体或台体等规则几何体,则可直接利用 公式进行求解 . 其中,等积转换法多用来求三棱锥的体积 . (2) 若所给定的几何体是不规则几何体,则将不规则的几何体通过分割或 补形转化为规则几何体,再利用公式求解 . (3) 若以三视图的形式给出几何体,则应先根据三视图得到几何体的直观 图,然后根据条件求解 . 思维升华 跟踪训练 1 正三棱锥的高为 1 ,底面边长为 2 , 内有一个球与它的四个面都相切 ( 如图 ). 求: (1) 这个正三棱锥的表面积; 6 解答 底面正三角形中心到一边的距离为 1 3 × 3 2 × 2 6 = 2 , 则正棱锥侧面的斜高为 1 2 + ? 2 ? 2 = 3. ∴ S 侧 = 3 × 1 2 × 2 6 × 3 = 9 2.
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