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高考数学的立体几何多选题附答案
一、立体几何多选题
如图①,矩形 的边 ,设 , ,三角形 为等边三角形,沿 将三角形
1. ABCD
折起,构成四棱锥 如图②,则下列说法正确的有( )
A .若 为 中点,则在线段 上存在点 ,使得 平面
B .当 时,则在翻折过程中,不存在某个位置满足平面 平面
C .若使点 在平面 内的射影落在线段 上,则此时该四棱锥的体积最大值为1
D .若 ,且当点 在平面 内的射影点 落在线段 上时,三棱锥 的外接球半径与
内切球半径的比值为
【答案】BCD
【分析】
对于A ,延长 与 的延长线交于点 ,此时, 与 必有交点;
对于B ,取 的中点 ,表示出 ,验证当 时,无解即可;
对于C ,利用体积公式 ,借助基本不等式求最值即可;
对于D ,要求外接球半径与内切球半径,找外接圆的圆心,又内接圆半径为 ,即可作出比
值.
【详解】
对于A ,如图,延长 与 的延长线交于点 ,则面 面 .
此时, 与 必有交点,则 与面 相交,故A错误;
对于B ,取 的中点 ,连接 ,则 .
若面 面 ,则有 ,
当 时,无解,所以在翻折过程中,不存在某个位置满足平面 平面
故B正确;
对于C ,由题可知,此时面 面 ,由B可知, ,
所以
当且仅当 ,即 时等号成立.故C正确;
对于D ,由题可知,此时面 面 ,且
因为 , 都是直角三角形,所以 底面外接圆的圆心是中点,所以 ,
由等体积法,可求得内接圆半径为 ,故 ,故D正确.
故选:BCD .
【点睛】
本题从多个角度深度考查了立体几何的相关内容,注意辅助线的作法,以及求内接圆半径的公式、基本
不等式、构造函数等核心思想.
2 .已知图1中, 、 、 、 是正方形 各边的中点,分别沿着 、 、 、 把
、 、 、 向上折起,使得每个三角形所在的平面都与平面 垂直,再顺次连接
,得到一个如图2所示的多面体,则( )
A . 是正三角形
B .平面 平面
C .直线 与平面 所成角的正切值为
D .当 时,多面体 的体积为
【答案】AC
【分析】
取 、 的中点 、 ,连接 、 ,证明出 平面 ,然后以点 为坐标原点,
、 、 所在直线分别为 、 、 轴建立空间直角坐标系,求出 ,可判断A选项的正误,
利用空间向量法可判断BC选项的正误,利用几何体的体积公式可判断D选项的正误.
【详解】
取 、 的中点 、 ,连接 、 ,
在图1中, 、 、 、 是正方形 各边的中点,则 ,
为 的中点, ,
平面
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