一、选择题(本小题共12小题,每小题5分,共60分)
1. 若
是平面
外一点,则下列命题正确的是
(A)过
只能作一条直线与平面
相交 (B)过
可作无数条直线与平面
垂直
(C)过
只能作一条直线与平面
平行 (D)过
可作无数条直线与平面
平行
2.在空间四边形
中,
、
、
、
上分别取
、
、
、
四点,如果
、
交于一点
,则( )
3.如图S为正三角形所在平面ABC外一点,且SA=SB=SC=AB,E、F分别为SC、AB中点,则异面直线EF与SA所成角为( )
A.90? B.60? C.45? D.30?
4.下列说法正确的是( )
5.在下列条件中,可判断平面
与平面
平行的是( )
B.
内存在不共线的三点到平面
的距离相等
6 若
为一条直线,
为三个互不重合的平面,给出下面三个命题:①
②
;③
,其中正确的命题有( )
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
7.把正方形ABCD沿对角线AC折起,当点D到平面ABC的距离最大时,直线BD和平面ABC所成角的大小为 ( )
A.90? B.60? C.45? D.30?
8.PA、PB、PC是从点P引出的三条射线,每两条射线的夹角均为60?,则直线PC与平面APB所成角的余弦值是( )
9.正方体ABCD—A1B1C1D1中,E、F分别是AA1、AB的中点,则EF与对角面A1C1CA所成角的度数是( )
A.30? B.45? C.60? D.150?
10.设A、B、C、D是空间四个不同的点,在下列命题中,不正确的是
(A)若AC与BD共面,则AD与BC共面
(B)若AC与BD是异面直线,则AD与BC是异面直线
(C)若AB=AC,DB=DC,则AD=BC
(D)若AB=AC,DB=DC,则AD⊥BC
12.给出以下四个命题:
①如果一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个平面相交,那么这条直线和交线平行,
②如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线垂直于这个平面
③如果两条直线都平行于一个平面,那么这两条直线互相平行,
④如果一个平面经过另一个平面的一条垂线,那么这两个平面互相垂直.
其中真命题的个数是
A.4 B. 3 C. 2 D. 1
二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分)
则
。
14.
、
、
是两两垂直且交于O点的三个平面,P到平面
、
、
的距离分别是2、3、
6,则
。
15.如图,在正三棱柱
中,AB=1。若二面角
的大小为
,则点
到直线AB的距离为 。
16.已知正四棱锥的体积为12,底面对角线的长为
,则侧面与底面所成的二面角等于_______________
三、解答题(本大题共6小题,共74分)
17.如图,ABCD-A1B1C1D1是正四棱柱。
(I)求证:BD⊥平面ACC1A;
(II)若二面角C1-BD-C的大小为60°,求异面直线BC1与AC所成角的大小。
18.如图,在直三棱柱ABC—A1B1C1中,AA1=2,
,
,
⑴求证:平面AB1C⊥平面BB1C;
⑵求点B到平面AB1C的距离。
19. 如图1,已知ABCD是上.下底边长分别为2和6,高为
的等腰梯形,将它沿对称轴OO1折成直二面角,如图2.
(Ⅰ)证明:AC⊥BO1;
(Ⅱ)求二面角O-AC-O1的大小.
20.如图,△ABC和△DBC所在平面互相垂直,且AB=BC=BD,∠ABC=∠DBC=120?,
求:⑴A、D连线和平面DBC所成的角;⑵二面角A—BD—C的正切值。
21.如图,在五面体ABCDEF中,点O是矩形ABCD的对角线的交点,面CDE是等边三角形,棱
。
(1)证明FO//平面CDE;
(2)设
,证明EO⊥平面CDF。
22.(本小题满分12分)
如图,四面体ABCD中,O、E分别是BD、BC的中点,
(I)求证:
平面BCD;
(II)求异面直线AB与CD所成角的大小;
(III)求点E到平面ACD的距离。
参考答案
一、选择题
DBCDD CCCAC CB
12.提示:BD1⊥平面AB1C,EF⊥平面AB1C
二、填空题
13.60? 14.7 15.
16.. 。
三、解答题
17.
解法一:
(1)∵ABCD-A1B1C1D1是正四棱柱
∴CC1⊥平面ABCD
∴BD⊥CC1
∴ABCD是正方形,
∴BD⊥AC
又∵AC,CC1
平面ACC1A1,且AC∩CC1=C,
∴BD⊥平面ACC1A1
(II)设BD与AC相交于O,连接C1O。
∵CC1⊥平面ABCD、BD⊥AC。∴BD⊥C1O∴∠C1OC是二面角C1-BD-C的平面角
∴∠C1OC=60°
连接A1B∵A1C1∥AC∴∠A1C1B是BC1与AC所成角.
设BC=a,则CO=

在△A1BC1中,由余弦定理得

∴异面直线BC1与AC所成角的大小为arccos
解法二:(I)建立空间直角坐标系D-xyz,如图。
设AD=a,DD1=b,则有D(0,0,0),A(a,0,0),B(a,a,0),
C(0,a,0),C1(0,a,b),
∴BD⊥AC,BD⊥CC1
又∵AC,CC1
平面ACC1A1,且AC∩CC1=C,
∴BD⊥平面ACC1A1。
(II)设BD与AC相交于O,连接C1O,则点O坐标为
)
∴BD⊥C1O,又BD⊥CO, ∴∠C1OC=60°
∴
∴异面直线BC1与AC所成角的大小为
18.⑴由已知条件立即可证得,
⑵在平面BB1C内作BD⊥B1C于D,由⑴得BD⊥面AB1C,
∴BD为B到面AB1C的距离,∴
(本题也可用体积转换)
19..解法一(I)证明由题设知OA⊥OO1,OB⊥OO1.
所以∠AOB是所折成的直二面角的平面角,
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