7.B [解析] 根据三视图可知,该几何体是正方体减去两个体积相等的圆柱的一部分?占圆柱的1?后余下的部分,故该几何体体积为2×2×2-2×1×π×2=8-π.
4??43.[2014·浙江卷] 几何体的三视图(单位:cm)如图1-1所示,则此几何体的表面积是( )
图1-1
A.90 cm B.129 cm C.132 cm D.138 cm2
3.D [解析] 此几何体是由长方体与三棱柱组合而成的,其直观图如图,
2
2
2
1
所以该几何体的表面积为2(4×3+6×3+6×4)+2××3×4+4×3+3×5-3×3=
2
2
138(cm),故选D.
12.[2014·新课标全国卷Ⅰ] 如图1-3,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的各条棱中,最长的棱的长度为( )
图1-3
A.6 2 B.6 C.4 2 D.4 12.B [解析] 该几何体是如图所示的棱长为4的正方体内的三棱锥E- CC1D1(其中E为BB1的中点),其中最长的棱为D1E=(4 2)2+22=6.
6.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 如图1-1,网格纸上正方形小格的边长为1(表示1 cm),图中粗线画出的是某零件的三视图,该零件由一个底面半径为3 cm,高为6 cm的圆柱体毛坯切削得到,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为( )
图1-1
175101A. B. C. D. 2792736.C [解析] 该零件是一个由两个圆柱组成的组合体,其体积为π×32×2+π×22×4=34π(cm3),原毛坯的体积为π×32×6=54π(cm3),切削掉部分的体积为54π-34π=20
20π10
π(cm3),故所求的比值为=.
54π27
17.[2014·陕西卷] 四面体ABCD及其三视图如图1-4所示,过棱AB的中点E作平行于AD,BC的平面分别交四面体的棱BD,DC,CA于点F,G,H.
(1)证明:四边形EFGH是矩形;
(2)求直线AB与平面EFGH夹角θ的正弦值.
图1-4
17.解:(1)证明:由该四面体的三视图可知, BD⊥DC,BD⊥AD,AD⊥DC, BD=DC=2,AD=1.
由题设,BC∥平面EFGH, 平面EFGH∩平面BDC=FG, 平面EFGH∩平面ABC=EH, ∴BC∥FG,BC∥EH,∴FG∥EH. 同理EF∥AD,HG∥AD,∴EF∥HG. ∴四边形EFGH是平行四边形.
又∵AD⊥DC,AD⊥BD,∴AD⊥平面BDC, ∴AD⊥BC,∴EF⊥FG, ∴四边形EFGH是矩形.
(2)方法一:如图,以D为坐标原点建立空间直角坐标系,则D(0,0,0),A(0,0,1),B(2,0,0),C(0,2,0),
DA=(0,0,1),BC=(-2,2,0),
BA=(-2,0,1).
设平面EFGH的法向量n=(x,y,z), ∵EF∥AD,FG∥BC, ∴n·DA=0,n·BC=0,
?z=0,?得?取n=(1,1,0), ?-2x+2y=0,?
BA·n?210→
∴sin θ=|cos〈BA,n〉|=?==. 5?|BA||n|?5×2方法二:如图,以D为坐标原点建立空间直角坐标系,
则D(0,0,0),A(0,0,1),B(2,0,0),C(0,2,0),
1
1,0,?,F(1,0,0),G(0,∵E是AB的中点,∴F,G分别为BD,DC的中点,得E?2??1,0).
1→
0,0,?,FG=(-1,1,0), ∴FE=?2??BA=(-2,0,1).
设平面EFGH的法向量n=(x,y,z), 则n·FE=0,n·FG=0,
1??2z=0,得?取n=(1,1,0),
??-x+y=0,
?BA·n?210→
∴sin θ=|cos〈BA,n〉|=?→?==. 55×2?|BA||n|?
10.[2014·天津卷] 一个儿何体的三视图如图1-3所示(单位:m),则该几何体的体积为
________m3.
图1-3
20π10. [解析] 由三视图可得,该几何体为圆柱与圆锥的组合体,其体积V=π×12
320π1
×4+π×22×2=. 33
7.[2014·重庆卷] 某几何体的三视图如图1-2所示,则该几何体的表面积为( )
图1-2
A.54 B.60 C.66 D.72
7.B [解析] 由三视图可知该几何体是由一个直三棱柱去掉一个三棱锥所得,三棱柱的底面是一个两直角边长分别为3和4的直角三角形,高为5,截去的锥体的底面是两直角
3×52+51
边的边长分别为3和4的直角三角形,高为3,所以表面积为S=×3×4++×4
222
2+5+×5+3×5=60.
2
G3 平面的基本性质、空间两条直线 4.[2014·辽宁卷] 已知m,n表示两条不同直线,α表示平面.下列说法正确的是( ) A.若m∥α,n∥α,则m∥n B.若m⊥α,n?α,则m⊥n C.若m⊥α,m⊥n,则n∥α D.若m∥α,m⊥n,则n⊥α
4.B [解析] B [解析] 由题可知,若m∥α,n∥α,则m与n平行、相交或异面,所以A错误;若m⊥α,n?α,则m⊥n,故B正确;若m⊥α,m⊥n,则n∥α或n?α,故C错误.若m∥α,m⊥n,则n∥α或n⊥α或n与a相交,故D错误.
17.、、[2014·福建卷] 在平面四边形ABCD中,AB=BD=CD=1,AB⊥BD,CD⊥BD.将△ABD沿BD折起,使得平面ABD⊥平面BCD,如图1-5所示.
(1)求证:AB⊥CD;
(2)若M为AD中点,求直线AD与平面MBC所成角的正弦值.
图1-5
17.解:(1)证明:∵平面ABD⊥平面BCD,平面ABD∩平面BCD=BD,AB?平面ABD,AB⊥BD,∴AB⊥平面BCD.
又CD?平面BCD,∴AB⊥CD.
(2)过点B在平面BCD内作BE⊥BD.
由(1)知AB⊥平面BCD,BE?平面BCD,BD?平面BCD,∴AB⊥BE,AB⊥BD. →→→
以B为坐标原点,分别以BE,BD,BA的方向为x轴,y轴,z轴的正方向建立空间直角坐标系(如图所示).
110,,?. 依题意,得B(0,0,0),C(1,1,0),D(0,1,0),A(0,0,1),M??22?11→→→
0,,?,AD=(0,1,-1). 则BC=(1,1,0),BM=??22?设平面MBC的法向量n=(x0,y0,z0), x+y=0,→?BC=0,??n·?00
则?即?1 1
→y+z=0,00?2BM=0,??n·?2
取z0=1,得平面MBC的一个法向量n=(1,-1,1). 设直线AD与平面MBC所成角为θ, →|n·AD|6→则sin θ=cos〈n,AD〉==. 3→
|n|·|AD|
||
6
. 3
11.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠BCA=90°,M,N分别是A1B1,A1C1的中点,BC=CA=CC1,则BM与AN所成角的余弦值为( )
12302A. B. C. D. 10510211.C [解析] 如图,E为BC的中点.由于M,N分别是A1B1,A1C1的中点,故MN∥B1C1
1
且MN=B1C1,故MN綊BE,所以四边形MNEB为平行四边形,所以EN綊BM,所以直
2
12
线AN,NE所成的角即为直线BM,AN所成的角.设BC=1,则B1M=B1A1=,所以22
165
MB=1+==NE,AN=AE=,
222
655+-44430
在△ANE中,根据余弦定理得cos ∠ANE==.
65102××22
即直线AD与平面MBC所成角的正弦值为