2015届高考理科数学 立体几何及空间想象能力新题赏析

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立体几何及空间想象能力新题赏析
主讲教师:程敏北京市重点中学教研组长

题一:在正方体ABCDA1B1C1D1中,P在线段AD1上运动,则异面直线CPBA1所成的θ的取值范围是(πA0θ
2π
C0≤θ
3
π
B0θ
2π
D0θ
3


题二:四面体的六条棱中,有五条棱长都等于a.求该四面体的体积的最大值.
题三:已知某球半径为R,则该球内接长方体的表面积的最大值是(A8R2C4R2




B6R2D2R2

题四:如图,在长方体ABCDA1B1C1D1中,ABAD1AA12M为棱DD1上的一点.(1求三棱锥AMCC1的体积;
(2A1MMC取得最小值时,求证:B1M⊥平面MAC.




专题立体几何及空间想象能力新题赏析
课后练习参考答案
题一:D.
详解:当PD1处时,CPBA1所成角为0,二者平行,不是异面,不符合题意;
ππ
PA处时,CPBA1所成角为,∴0θ.
3313
题二:8a.
详解:如图,在四面体ABCD中,设ABBCCDACBDaADxAD的中点为PBC的中点为E,连接BPEPCP.得到AD⊥平面BPC

VABCDVABPCVDBPC11·SAPC·APSBPC·PD331·S·AD3BPC11··a32a12
x2a2a·x
44
22
2
2
a3a213
(3axx·a
1228
当且仅当x6a时取等号.
2
13
∴该四面体的体积的最大值为a.
8
题三:A.
详解:设球内接长方体的长、宽、高分别为abc,则a2b2c2(2R2所以S2(abbcac≤2(a2b2c28R2,当且仅当abc1
题四:(1.(2见详解.
3
详解:(1由长方体ABCDA1B1C1D1知,
AD⊥平面CDD1C1
∴点A到平面CDD1C1的距离等于AD1.11
SMCC1CC1×CD×11
2211
VAMCC1AD·SMCC1.
33
23
R时,等号成立.3


(2证明:将侧面CDD1C1DD1逆时针转90°展开,与侧面ADD1A1共面(如图

A1MC共线时,A1MMC取得最小值.ADCD1AA12,得MDD1中点.
连接A1MB1M,在△C1MC中,MC12MC2CC12
22CC2,即CMMC1.1MC1MC,得∠CMC190°
又由长方体ABCDA1B1C1D1知,B1C1⊥平面CDD1C1B1C1CM.
B1C1C1MC1,∴CM⊥平面B1C1M,得CMB1M.同理可证,B1MAM.
AMMCM,∴B1M⊥平面MAC.



本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/75e7ccf4a48da0116c175f0e7cd184254b351ba7.html

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