∴当<CQ<1时,此时的截面形状是上图所示的APQRS,为五边形.
【点评】本题考查命题的真假判断与应用,考查了学生的空间想象和思维能力,借助于特殊点分析问题是解决该题的关键,是中档题.
13.已知某几何体的三视图如图所示,其正视图为矩形,侧视图为等腰直角三角形,俯视图为直角梯形,则该几何体的体积为
.
【考点】由三视图求面积、体积. 【专题】空间位置关系与距离.
【分析】由已知中的三视图,可知该几何体是一个三棱柱切去一个三棱锥所得的组合体,分别求出体积后,相减可得答案.
【解答】解:由已知中的三视图,可知该几何体是一个三棱柱切去一个三棱锥所得的组合体,
棱柱和棱锥的底面均为侧视图,
故底面面积S=×4×4=8, 棱柱的高为8,故体积为64, 棱锥的高为4,故体积为:故组合体的体积V=64﹣故答案为:
=, ,
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【点评】本题考查的知识点是由三视图求体积和表面积,解决本题的关键是得到该几何体的形状.
14.两条异面直线a,b所成角为60°,则过一定点P,与直线a,b都成60°角的直线有3条. 【考点】异面直线的判定.
【专题】数形结合;空间位置关系与距离;立体几何.
b平移到点P,【分析】先将异面直线a,结合图形可知,当使直线在面BPE的射影为∠BPE
的角平分线时存在2条满足条件,当直线为∠EPD的角平分线时存在1条满足条件,则一共有3条满足条件.
【解答】解:先将异面直线a,b平移到点P,则∠BPE=60°,∠EPD=120° 而∠BPE的角平分线与a和b的所成角为30°, 而∠EPD的角平分线与a和b的所成角为60° ∵60°>30°,
∴直线与a,b所成的角相等且等于60°有且只有3条, 使直线在面BPE的射影为∠BPE的角平分线, 和直线为∠EPD的角平分线, 故答案为:3.
【点评】本小题主要考查异面直线所成的角、异面直线所成的角的求法,以及射影等知识,考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力,考查转化思想,属于基础题.
15.如图,在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点E,F分别是棱BC,CC1的中点,P是侧面BCC1B1内一点,若A1P∥平面AEF,则线段A1P长度的取值范围是[ ]..
【考点】直线与平面平行的性质. 【专题】空间位置关系与距离.
【分析】分别取棱BB1、B1C1的中点M、N,连接MN,易证平面A1MN∥平面AEF,由题意知点P必在线段MN上,由此可判断P在M或N处时A1P最长,位于线段MN中点处时最短,通过解直角三角形即可求得.21cnjy.com 【解答】解:如下图所示:
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分别取棱BB1、B1C1的中点M、N,连接MN,连接BC1, ∵M、N、E、F为所在棱的中点,∴MN∥BC1,EF∥BC1, ∴MN∥EF,又MN?平面AEF,EF?平面AEF, ∴MN∥平面AEF;
∵AA1∥NE,AA1=NE,∴四边形AENA1为平行四边形, ∴A1N∥AE,又A1N?平面AEF,AE?平面AEF, ∴A1N∥平面AEF,
又A1N∩MN=N,∴平面A1MN∥平面AEF, ∵P是侧面BCC1B1内一点,且A1P∥平面AEF, 则P必在线段MN上, 在Rt△A1B1M中,A1M=
同理,在Rt△A1B1N中,求得A1N=
=,
=
,
∴△A1MN为等腰三角形,
当P在MN中点O时A1P⊥MN,此时A1P最短,P位于M、N处时A1P最长,
A1O=A1M=A1N=
,
==,
所以线段A1P长度的取值范围是[故答案为:[
].
].
【点评】本题考查点、线、面间的距离问题,考查学生的运算能力及推理转化能力,属中档题,解决本题的关键是通过构造平行平面寻找P点位置.2-1-c-n-j-y
三.解答题:本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 16.(14分)如图,在七面体ABCDMN中,四边形ABCD是边长为2的正方形,MD⊥平面ABCD,NB⊥平面ABCD,且MD=2,NB=1,MB与ND交于P点,点Q在AB上,且BQ=.
(I)求证:QP∥平面AMD;
(Ⅱ)求七面体ABCDMN的体积.
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【考点】直线与平面平行的判定;棱柱、棱锥、棱台的体积. 【专题】空间位置关系与距离.
NB⊥平面ABCD,【分析】(I)由MD⊥平面ABCD,利用线面垂直的性质可得MD∥NB.进
而得到,又已知=,可得,于是在△MAB中,QP∥AM.再
【来源:21cnj*y.co*m】 利用线面平行的性质即可得出QP∥平面AMD.
(II)连接BD,AC交于点O,则AC⊥BD.又MD⊥平面ABCD,利用线面垂直的性质可得MD⊥AC,再利用线面垂直的判定即可得出AC⊥平面MNBD.于是AO为四棱锥A﹣MNBD的高,进而得到VA﹣MNBD的体积.即可得出V几何体ABCDMN=2VA﹣MNBD. 【解答】(I)证明:∵MD⊥平面ABCD,NB⊥平面ABCD, ∴MD∥NB.
∴,又=,
∴,
∴在△MAB中,QP∥AM.
又QP?平面AMD,AM?平面AMD. ∴QP∥平面AMD.
(II)连接BD,AC交于点O,则AC⊥BD.
又MD⊥平面ABCD,∴MD⊥AC,又BD∩MD=D, ∴AC⊥平面MNBD.
∴AO为四棱锥A﹣MNBD的高,又∴
=2.
=
.
∴V几何体ABCDMN=2VA﹣MNBD=4.
【点评】熟练掌握线面平行于垂直的判定与性质、线线平行的判定与性质、四棱锥的体积等是解题的关键.
17.如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为平行四边形,AB=2AD=2,BD=,PD⊥
【来源:21·世纪·教育·网】 底面ABCD.
(1)证明:平面PBC⊥平面PBD; (2)若二面角P﹣BC﹣D为
,求AP与平面PBC所成角的正弦值.
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