2015年全国各地高考数学试题及解答分类汇编大全(13 立体几何 )

内容发布更新时间 : 2024/12/23 4:47:23星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

∴EG2?FG2?EF2,∴EG⊥FG, ∵AC∩FG=G,∴EG⊥平面AFC,

∵EG?面AEC,∴平面AFC⊥平面AEC. ……6分

uuuruuuruuur(Ⅱ)如图,以G为坐标原点,分别以GB,GC的方向为x轴,y轴正方向,|GB|为单位长度,建立空间直角坐标系G-xyz,由(Ⅰ)可得A(0,-3,0),E(1,0, 2),F(-

uuuruuur221,0,),C(0,3,0),∴AE=(1,3,2),CF=(-1,-3,).…10

22分

uuuruuuruuuruuurAE?CF3ruuur??故cos?AE,CF??uuu.

3|AE||CF|所以直线AE与CF所成的角的余弦值为

17. (2015全国新课标Ⅱ卷文)如图,长方体ABCD?A1B1C1D1中AB=16,BC=10,AA1?8,点E,F分别在

3. ……12分 3考点:空间垂直判定与性质;异面直线所成角的计算;空间想象能力,推理论证能力

A1B1,D1C1 上,A1E?D1F?4.过点E,F的平面?与此长方体的面相交,交线围成一个正方形.

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(I)在图中画出这个正方形(不必说明画法与理由); (II)求平面?把该长方体分成的两部分体积的比值. 【答案】(I)见试题解析(II)

97 或 79考点:1.几何体中的截面问题;2.几何体的体积

18.(2015全国新课标Ⅱ卷理)如图,长方体ABCD?A1B1C1D1中,AB=16,BC=10,AA1?8,点E,F分别在A1B1,C1D1上,A1E?D1F?4.过点E,F的平面?与此长方体的面相交,交线围成一个正方形.

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D1 F C1

A1 E

D

B1

C

(Ⅰ)在图中画出这个正方形(不必说出画法和理由); (Ⅱ)求直线AF与平面?所成角的正弦值. 【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)A B

45. 15【解析】 试题分析:(Ⅰ)由线面平行和面面平行的性质画平面?与长方体的面的交线;(Ⅱ)由交线围成的正

uuur方形EHGF,计算相关数据.以D为坐标原点,DA的方向为x轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系D?xyz,并求平面?的法向量和直线AF的方向向量,利用

ruuurn?AFruuursin?cos?n,AF??ruuur求直线AF与平面?所成角的正弦值.

n?AF试题解析:(Ⅰ)交线围成的正方形EHGF如图:

(Ⅱ)作EM?AB,垂足为M,则AM?A1E?4,EM?AA1?8,因为EHGF为正方形,所

22uuur以EH?EF?BC?10.于是MH?EH?EM?6,所以AH?10.以D为坐标原点,DA的方向为x轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系D?xyz,则A(10,0,0),H(10,10,0),

uuuruuurrE(10,4,8),F(0,4,8),FE?(10,0,0),HE?(0,?6,8).设n?(x,y,z)是平面EHGF的法向量,

ruuurruuur??n?FE?0,?10x?0,

则?ruuu即?所以可取n?(0,4,3).又AF?(?10,4,8),故r?6y?8z?0,??n?HE?0,?

ruuurn?AFruuur4545.所以直线AF与平面?所成角的正弦值为. cos?n,AF??ruuur?1515n?AF考点:1、直线和平面平行的性质;2、直线和平面所成的角.

D1EDFC1A1B1GCA

MHB

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19. (2015山东文) 如图,三棱台DEF?ABC中,AB?2DE,G,H分别为AC,BC的中点. (I)求证:BD//平面FGH; (II)若CF?BC,AB?BC,求证:平面BCD?平面EGH.

【答案】证明见解析

思路二:在三棱台DEF?ABC中,由BC?2EF,H为BC的中点, 可得HBEF为平行四边形, BE//HF.

在?ABC中,G,H分别为AC,BC的中点, 得到GH//AB,又GH?HF?H,

得到平面FGH//平面ABED.

(II)证明:连接HE.根据 G,H分别为AC,BC的中点,得到 GH//AB,由AB?BC,得

GH?BC,又H为BC的中点,得到四边形EFCH是平行四边形,从而 CF//HE. 又CF?BC,得到 HE?BC. 试题解析:(I)证法一:连接DG,CD.设CD?GF?M,连接MH,在三棱台DEF?ABC中,AB?2DE,G分别为AC的中点,可得DF//GC,DF?GC,所以四边形DFCG是平行四边形,则M为CD的中点,又H是BC的中点,所以HM//BD,

又HM?平面FGH,BD?平面FGH,所以BD//平面FGH.

证法二:在三棱台DEF?ABC中,由BC?2EF,H为BC的中点, 可得BH//EF,BH?EF,所以HBEF为平行四边形,可得BE//HF. 在?ABC中,G,H分别为AC,BC的中点, 所以GH//AB,又GH?HF?H, 所以平面FGH//平面ABED, 因为BD?平面ABED, 所以BD//平面FGH.

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(II)证明:连接HE.因为G,H分别为AC,BC的中点,所以GH//AB,由AB?BC,得

GH?BC,又H为BC的中点,所以EF//HC,EF?HC,因此四边形EFCH是平行四边形,所以CF//HE.

又CF?BC,所以HE?BC.

又HE,GH?平面EGH,HE?GH?H,所以BC?平面EGH, 又BC?平面BCD,所以平面BCD?平面EGH.

考点:1.平行关系;2.垂直关系.

20. (2015山东理)如图,在三棱台DEF?ABC中,AB?2DE,G,H分别为AC,BC的中点.

(Ⅰ)求证:BD//平面FGH;

o(Ⅱ)若CF?平面ABC,AB?BC,CF?DE ,?BAC?45 ,求平面FGH与平面ACFD 所成的角(锐角)的大小.

【答案】(I)详见解析;(II)60

o 40

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