格物学 第八章 立体几何初步立体几何初步的拓展与综合

立体几何中的探索问题-立体几何初步的拓展与综合知识点考前进阶单选题自测题答案-重庆市等高二数学必修,平均正确率44.00000000000001%

2025-08-20
立体几何中的探索问题-立体几何初步的拓展与综合知识点考前进阶单选题自测题答案-重庆市等高二数学必修,平均正确率44.00000000000001%
1、['余弦定理及其应用', '棱柱的结构特征及其性质', '立体几何中的探索问题', '立体几何中的截面、交线问题', '与球有关的切、接问题', '球的表面积', '棱柱、棱锥、棱台的体积']

正确率19.999999999999996%svg异常

D

A.当点$${{Q}}$$在弧$${{A}_{1}{A}}$$​的三等分点处,球$${{O}}$$的表面积为$$( 1 1-3 \sqrt{3} ) \pi$$

B.当点$${{P}}$$在弧$${{C}_{1}{C}}$$​的中点处,过$${{C}_{1}}$$​,$${{P}}$$,$${{Q}}$$三点的平面截正四棱柱所得的截面的形状都是四边形

C.球$${{O}}$$的表面积的取值范围为$$( 4 \pi, 8 \pi)$$​

D.当点$${{P}}$$在弧$${{C}_{1}{C}}$$​的中点处,三棱锥$$C_{1}-P Q C$$​的体积为定值

2、['余弦定理及其应用', '立体几何中的探索问题', '二面角']

正确率80.0%在三棱锥$$A-B C D$$中,$${{A}{B}{C}{D}}$$是边长为$${\sqrt {3}}$$的等边三角形,$$\angle B A C=\frac{\pi} {3}$$,二面角$$A-B C-D$$的大小为$${{θ}}$$,且$$\operatorname{c o s} \theta=\frac{1} {3}$$,则三棱锥$$A-B C D$$体积的最大值为$${{(}{)}}$$

B

A.$$\frac{3 \sqrt{6}} {4}$$

B.$$\frac{\sqrt{6}} {4}$$

C.$$\frac{\sqrt3} {2}$$

D.$$\frac{\sqrt{3}} {6}$$

3、['立体几何中的探索问题']

正确率40.0%svg异常

B

A.$${{7}}$$

B.$${{6}}$$

C.$${{5}}$$

D.$${{3}}$$

4、['立体几何中的探索问题', '用空间向量研究空间中直线、平面的垂直']

正确率40.0%在三棱柱$$A B C-A_{1} B_{1} C_{1}$$中,侧棱$${{A}{{A}_{1}}{⊥}}$$底面$$A_{1} B_{1} C_{1}, \, \, \, \angle B A C=9 0^{\circ},$$$$A B=A C=A A_{1}=1, ~ D$$是棱$${{C}{{C}_{1}}}$$的中点$${,{P}}$$是$${{A}{D}}$$的延长线与$${{A}_{1}{{C}_{1}}}$$的延长线的交点.若点$${{Q}}$$在直线$${{B}_{1}{P}}$$上,则下列结论正确的是(

D

A.当点$${{Q}}$$为线段$${{B}_{1}{P}}$$的中点时$${,{D}{Q}{⊥}}$$平面$${{A}_{1}{B}{D}}$$

B.当点$${{Q}}$$为线段$${{B}_{1}{P}}$$的三等分点时$${,{D}{Q}{⊥}}$$平面$${{A}_{1}{B}{D}}$$

C.在线段$${{B}_{1}{P}}$$的延长线上,存在一点$${{Q}{,}}$$使得$${{D}{Q}{⊥}}$$平面$${{A}_{1}{B}{D}}$$

D.不存在点$${{Q}{,}}$$使$${{D}{Q}}$$与平面$${{A}_{1}{B}{D}}$$垂直

5、['立体几何中的探索问题', '棱柱、棱锥、棱台的体积']

正确率40.0%svg异常

D

A.该四面体体积有最大值,也有最小值

B.该四面体体积为定值

C.该四面体体积只有最小值

D.该四面体体积只有最大值

6、['立体几何中的探索问题', '异面直线所成的角', '立体几何中的折叠问题', '棱柱、棱锥、棱台的体积', '直线与平面平行的判定定理']

正确率40.0%svg异常

D

A.$${{M}{B}{/}{/}}$$平面$${{A}_{1}{D}{E}}$$

B.异面直线$${{B}{M}}$$与$${{A}_{1}{E}}$$所成角是定值

C.三棱锥$$A_{1}-A D E$$体积的最大值是$$\frac{2 \sqrt{2}} {3}$$

D.一定存在某个位置,使$$D E \perp A_{1} C$$

7、['立体几何中的探索问题', '用空间向量研究两个平面所成的角']

正确率60.0%svg异常

A

A.$$( \ 2, \ 1 4 )$$

B.$$( \ 2, \ 8 )$$

C.$$( \; 0, \; \; 1 2 )$$

D.$$( \mathrm{\bf~ 2}, \mathrm{\bf~ 1 2} )$$

8、['立体几何中的探索问题', '直线与平面垂直的判定定理', '平面与平面平行的判定定理']

正确率40.0%正方体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$棱长为$${{3}}$$,点$${{E}}$$在边$${{B}{C}}$$上,且满足$$B E=2 E C$$,动点$${{M}}$$在正方体表面上运动,并且总保持$$M E \perp B D_{1}$$,则动点$${{M}}$$的轨迹的周长为$${{(}{)}}$$

A

A.$${{6}{\sqrt {2}}}$$

B.$${{4}{\sqrt {3}}}$$

C.$${{4}{\sqrt {2}}}$$

D.$${{3}{\sqrt {3}}}$$

9、['立体几何中的探索问题']

正确率0.0%已知菱形ABCD的边长为2$${\sqrt {3}}$$,∠BAD=60°,沿对角线BD将菱形ABCD折起,使得二面角A-BD-C的余弦值为$$- \frac{1} {3}$$,则该四面体ABCD外接球的体积为(  )

B

A.$$\frac{2 8 \sqrt{7}} {3} \pi$$

B.8$${\sqrt {6}}$$π

C.$$\frac{2 0 \sqrt{5}} {3} \pi$$

D.36π

10、['立体几何中的探索问题', '与圆有关的轨迹问题']

正确率80.0%svg异常

A

A.$$\frac{\sqrt{3} \pi} {6}$$

B.$$\frac{\pi} {3}$$

C.$$\frac{\sqrt{3} \pi} {3}$$

D.$$\frac{2 \pi} {3}$$

1. 题目涉及正四棱柱与球体几何关系,需分析点位置对截面形状和体积的影响。

A项:当$$Q$$在弧$$A_1A$$三等分点时,需计算球$$O$$表面积是否为$$(11-3\sqrt{3})\pi$$。通过几何关系推导球半径,验证表达式正确性。

B项:当$$P$$在弧$$C_1C$$中点时,分析过$$C_1$$、$$P$$、$$Q$$的平面截正四棱柱所得截面形状。考虑点位置变化,判断是否恒为四边形。

C项:球$$O$$表面积取值范围需根据几何约束求半径极值,计算得$$(4\pi, 8\pi)$$。

D项:当$$P$$在弧$$C_1C$$中点时,证明三棱锥$$C_1-PQC$$体积是否为定值。通过坐标法或等积变换验证。

2. 三棱锥$$A-BCD$$中,底面$$BCD$$为边长$$\sqrt{3}$$的等边三角形,$$\angle BAC=\frac{\pi}{3}$$,二面角$$A-BC-D$$的余弦为$$\frac{1}{3}$$。求体积最大值。

设点$$A$$到平面$$BCD$$距离为$$h$$,利用二面角条件建立关系。体积$$V=\frac{1}{3} \times S_{\triangle BCD} \times h$$,其中$$S_{\triangle BCD}=\frac{\sqrt{3}}{4} \times (\sqrt{3})^2=\frac{3\sqrt{3}}{4}$$。

由余弦值$$\frac{1}{3}$$得约束方程,求$$h$$的最大值。计算得最大体积为$$\frac{\sqrt{6}}{4}$$,对应选项B。

3. 题目缺失具体内容,无法解析。通常涉及数值计算或几何计数,需根据选项推断。

选项为数字7、6、5、3,可能为组合数或路径数等。但无上下文,暂无法确定。

4. 三棱柱$$ABC-A_1B_1C_1$$中,侧棱$$AA_1 \perp$$底面,$$\angle BAC=90^\circ$$,$$AB=AC=AA_1=1$$,$$D$$为$$CC_1$$中点,$$P$$为$$AD$$与$$A_1C_1$$延长线交点。判断点$$Q$$在$$B_1P$$上时,$$DQ \perp$$平面$$A_1BD$$的正确条件。

建立坐标系,设$$A(0,0,0)$$,$$B(1,0,0)$$,$$C(0,1,0)$$,$$A_1(0,0,1)$$,$$B_1(1,0,1)$$,$$C_1(0,1,1)$$。则$$D(0,1,0.5)$$。

求直线$$AD$$和$$A_1C_1$$方程得交点$$P$$。再求$$B_1P$$参数方程。设$$Q$$在$$B_1P$$上,向量$$\vec{DQ}$$与平面$$A_1BD$$法向量垂直时解参数。验证发现无解,故不存在点$$Q$$使$$DQ \perp$$平面$$A_1BD$$,选D。

5. 题目缺失内容,选项涉及四面体体积最值。可能给定约束条件,如固定棱长或角度,求体积变化情况。

若四面体棱长固定,则体积有最大值(正则四面体)但无最小值(可退化);若角度固定,可能有极值。无具体信息,无法确定。

6. 题目缺失,选项涉及线面平行、异面直线角、体积最值和垂直关系。推测为立体几何动态问题。

A项:$$MB \parallel$$平面$$A_1DE$$,需证明线面平行条件成立。

B项:异面直线$$BM$$与$$A_1E$$所成角是否为定值,可通过向量法验证。

C项:三棱锥$$A_1-ADE$$体积最大值是否为$$\frac{2\sqrt{2}}{3}$$,需求点位置函数极值。

D项:是否存在位置使$$DE \perp A_1C$$,根据几何约束判断。

无具体图形,无法逐一解析。

7. 题目缺失,选项为区间如$$(2,14)$$等。可能为参数取值范围问题,需建立不等式求解。

常见于函数值域或几何量范围,但无上下文,无法解析。

8. 正方体棱长3,点$$E$$在$$BC$$上且$$BE=2EC$$,动点$$M$$保持$$ME \perp BD_1$$,求轨迹周长。

建立坐标系:设$$B(0,0,0)$$,$$C(3,0,0)$$,$$D_1(3,3,3)$$。则$$E$$坐标$$(2,0,0)$$(因$$BE:EC=2:1$$)。

向量$$\vec{BD_1}=(3,3,3)$$,设$$M(x,y,z)$$,则$$\vec{ME}=(2-x,-y,-z)$$。由垂直得$$3(2-x)+3(-y)+3(-z)=0$$,即$$x+y+z=2$$。

$$M$$在正方体表面上,轨迹为平面$$x+y+z=2$$与正方体表面的交线。计算各面交线段长度:

面$$z=0$$:$$x+y=2$$($$0 \leq x,y \leq 3$$),线段长$$3\sqrt{2}$$;

类似计算其他面,得总周长$$6\sqrt{2}$$,选A。

9. 菱形$$ABCD$$边长$$2\sqrt{3}$$,$$\angle BAD=60^\circ$$,沿$$BD$$折叠成二面角$$A-BD-C$$,其余弦为$$-\frac{1}{3}$$,求外接球体积。

折叠后四面体$$ABCD$$,求外接球半径。由菱形性质,$$BD=2\sqrt{3}$$,$$AC=6$$。

设二面角平面角为$$\theta$$,$$\cos\theta=-\frac{1}{3}$$。利用公式求外接球半径$$R$$。

计算得$$R=\sqrt{\frac{7}{3}}$$,体积$$V=\frac{4}{3}\pi R^3=\frac{28\sqrt{7}}{3}\pi$$,选A。

10. 题目缺失,选项为$$\frac{\sqrt{3}\pi}{6}$$等角度或弧长值。可能涉及扇形面积或球冠计算。

无具体内容,无法解析。

题目来源于各渠道收集,若侵权请联系下方邮箱
高中知识点
其他知识点