高考数学压轴专题(易错题)备战高考《空间向量与立体几何》易错题汇编附答案 下载本文

所以sin?APC1?26 5所以S四边形APQC1?2?故选:B 【点睛】

1AP?PC1?sin?APC1?26 2本题主要考查平面的基本性质,面面平行的性质定理及截面面积的求法,还考查了空间想象和运算求解的能力,属于中档题.

5.四面体ABCD的四个顶点都在球O的表面上,AB?平面BCD,VBCD是边长为3的等边三角形,若AB?2,则球O的表面积为( ) A.16? 【答案】A 【解析】 【分析】

先求底面外接圆直径,再求球的直径,再利用表面积S??D2求解即可. 【详解】

B.

32? 3C.12? D.32?

VBCD外接圆直径

d?CD3??23 , sin?CBD32故球的直径平方D2?AB2?d2?22?(23)2?16,故外接球表面积S??D2?16? 故选:A 【点睛】

本题主要考查侧棱垂直底面的锥体外接球表面积问题,先利用正弦定理求得底面直径d,再利用锥体高h,根据球直径D?d2?h2求解即可.属于中等题型.

6.已知平面α∩β=l,m是α内不同于l的直线,那么下列命题中错误的是( ) A.若m∥β,则m∥l C.若m⊥β,则m⊥l 【答案】D 【解析】 【分析】

A由线面平行的性质定理判断.B根据两个平面相交,一个面中平行于它们交线的直线必平行于另一个平面判断.C根据线面垂直的定义判断.D根据线面垂直的判定定理判断. 【详解】

A选项是正确命题,由线面平行的性质定理知,可以证出线线平行;

B选项是正确命题,因为两个平面相交,一个面中平行于它们交线的直线必平行于另一个

B.若m∥l,则m∥β D.若m⊥l,则m⊥β

平面;

C选项是正确命题,因为一个线垂直于一个面,则必垂直于这个面中的直线;

D选项是错误命题,因为一条直线垂直于一个平面中的一条直线,不能推出它垂直于这个平面; 故选:D. 【点睛】

本题主要考查线线关系和面面关系,还考查了推理论证的能力,属于中档题.

7.如图,棱长为1的正方体ABCD?A1B1C1D1,O是底面A1B1C1D1的中心,则O到平面ABC1D1的距离是( )

A.

1 2B.

2 4C.

2 2D.

3 2【答案】B 【解析】 【分析】

如图建立空间直角坐标系,可证明A1D?平面ABC1D1,故平面ABC1D1的一个法向量

uuuur为:DA1,利用点到平面距离的向量公式即得解.

【详解】

如图建立空间直角坐标系,则:

11O(,,1),D1(0,0,1),A(1,0,0),B(1,1,0),C1(0,1,1) 22uuuur11?OD1?(?,?,0)

22由于AB?平面ADD1A1,AD1?平面ADD1A1

?AB?A1D,又AD1?A1D,ABIAD1

?A1D?平面ABC1D1

uuuur故平面ABC1D1的一个法向量为:DA,0,1) 1?(11uuuuruuuur|OD1?DA1|2 uuuurd??2?4|DA1|2故选:B 【点睛】

本题考查了点到平面距离的向量表示,考查了学生空间想象,概念理解,数学运算的能力,属于中档题.

?O到平面ABC1D1的距离为:

8.在正方体ABCD?A1B1C1D1中,点E?平面AA1B1B,点F是线段AA1的中点,若

D1E?CF,则当VEBC的面积取得最小值时,

A.25 5S△EBC?( ) SABCD5 5B.

1 2C.D.

5 10【答案】D 【解析】 【分析】

根据D1E?CF分析出点E在直线B1G上,当VEBC的面积取得最小值时,线段EB的长度为点B到直线B1G的距离,即可求得面积关系. 【详解】

先证明一个结论P:若平面外的一条直线l在该平面内的射影垂直于面内的直线m,则l⊥m,

即:已知直线l在平面内的射影为直线OA,OA⊥OB,求证:l⊥OB. 证明:直线l在平面内的射影为直线OA,

不妨在直线l上取点P,使得PA⊥OB,OA⊥OB,OA,PA是平面PAO内两条相交直线, 所以OB⊥平面PAO,PO?平面PAO, 所以PO⊥OB,即l⊥OB.以上这就叫做三垂线定理. 如图所示,取AB的中点G,

正方体中:A1C1?D1B1,CF在平面A1B1C1D1内的射影为A1C1, 由三垂线定理可得:CF?D1B1,

CF在平面A1B1BA内的射影为FB,FB?B1G

由三垂线定理可得:CF?B1G,B1G与D1B1是平面B1D1G内两条相交直线, 所以CF?平面B1D1G,

∴当点E在直线B1G上时,D1E?CF,

11?EB?BC??EB?a, 22当VEBC的面积取最小值时,

设BC?a,则S△EBC?线段EB的长度为点B到直线B1G的距离, ∴线段EB长度的最小值为a, 5?S△EBCSABCD1a??a5. 25??a210故选:D. 【点睛】

此题考查立体几何中的轨迹问题,通过位置关系讨论面积关系,关键在于熟练掌握线面垂直关系的判定和平面图形面积的计算.