立体几何【复习要点】1.直线、平面的平行和垂直关系;2.空间角和距离的计算;3.处理代数知识有关的多面体的综合问题,要善于发现多面体中的点、线、面的位置关系及数量关系,善于运用转化与化归思想。【例题选讲】例1.如图,已知直平行六面体ABCD-A1B1C1D1的各条棱长均为3,BAD=600,长为2的线段MN的另一个端点M在DD1上运动,另一个端点N在底面ABCD上运动,则MN的中点P的轨迹(曲面)与共一个顶点D的三个面所围成的几何体的体积为(B)A.B.C.D.例2在水平横梁上A、B两点处各挂长为50cm和100cm的细线AM、BN,在MN处挂长为90cm的木条MN,此时AM、BN与铅垂线平行;记木条上靠近M点的三等分点为O点,若木条绕经过O的铅垂线旋转60后,则点O比原来升高了cm。例3.下面的一组图形为某一四棱锥S—ABCD的侧面与底面。(1)请画出四棱锥S—ABCD的示意图,是否存在一条侧棱垂直于底面?若存在,请给出证明;(2)若SA面ABCD,E为AB的中点,求二面角E-SC-D的大小,(3)求点D到面SEC的距离。aaaaaaaaaa2a2aABCD简解:如图:ABCDS(1)存在侧棱SA垂直面ABCD(2)900A1B1BADCC1D1NMP(3)(3)例4.如图,已知PA面ABC,ADBC于D,BC=CD=AD=1。(1)令PD=x,∠BPC=,试用tan表示为x的函数,并求其最大值;(2)在直线PA上是否存在一点Q,使得∠BQC>∠BAC?PADBC简解:(1)tan=tan(∠BPD-∠CPD)=(2)tan∠BAC=tan(∠ACD-∠ABD)=由tan=,得:11交集非空集,所以存在点Q满足题意。【达标训练】1.若A、B是半径为2的球面上的两点,且AB=2,过A、B两点的平面与球面相截,则球心到截面的距离的取值范围是(C)A.[0,2]B.(0,1)C.[0,]D.[,2]2.在四面体ABCD中,P在面ABC内,Q在面BCD内,且满足,若,则线段AQ与DP的关系是………………………………………………………(C)A.AQ与DP所在的直线是异面直线;B.AQ与DP所在的直线平行;C.线段AQ与DP必相交;D.线段AQ与DP延长后相交。3.四棱锥P-ABCD,AD面PAB,BC面PAB,底面ABCD为梯形,AD=4,BC=8,AB=6,APD=CPB,满足上述条件的四棱锥的顶点P的轨迹是(B)A.圆B.不完整的圆C.抛物线D.抛物线的一部分4.有两个相同的直三棱柱,高为,底面三角形的三边长分别为3a,4a,5a,(a>0),用它们拼成一个三棱柱或四棱柱,在所有可能的情形中,全面积最小的一个是四棱柱,则a的取值范围是2a4a3a5a5a3a4a2a5.一个气球以每分钟14m的垂直分速度由地面上升,10分钟后由测察点D测得气球在D的正东方向,仰角为45;又经过10分钟后,测得气球在点D的北偏东60方向,仰角为60;若气球是匀速直线运动,且观察过程中的风向和风速不变,则风向为正北,,风速为。6.如图,将长AA’=,宽AA1=3的矩形沿长的三等分线处折叠成一个三棱柱(如图所示),(1)求平面APQ与平面ABC所成锐二面角的正切值;(2)求三棱锥A1-APQ的体积。QPA1AA'A'1CA1B1C1BACB1BC1PQ答案:(1)(2)7.如图,已知四棱锥S-ABCD的底面是边长为4的正方形,S在底面上的射影O落在正方形ABCD内,且O到AB、AD的距离分别为2,1。(1)求证:是定值;(2)已知P是SC的中点,且SO=3,问在棱SA上是否存在一点Q,使异面直线OP与BQ所成的角为900?若不存在,则说明原因;若存在,则求出AQ的长。SABCDOP答案(1)=12;(2)存在Q。AQ=8.如图,在△BCD中,∠BCD=900,BC=CD=1,AC平面BCD,∠ADC=450,E是线段AD的中点,F是线段AC上的一个动点。(1)确定点F的位置,使得平面ABD平面BEF;(2)当平面ABD平面BEF时,求直线BD和EF所成的角。ADBCEF答案(1)F点为C点;(2)600