一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 一个几何体的三视图如图1所示,则该几何体的直观图可以是( )
图1
A B C D
2. 设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,下列命题中正确的是( )
A. 若α⊥β,m α,n β,则m⊥n
B. 若α∥β,m α,n β,则m∥n
C. 若m⊥n,m α,n β,则α⊥β
D. 若m⊥α,m∥n,n∥β,则α⊥β
3. 若两个球的表面积之比为1∶4,则这两个球的体积之比为( )
A. 1∶2 B. 1∶4 C. 1∶8 D. 1∶16
4. 已知正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中AA1=2AB,则CD与平面BDC1所成角的正弦值等于( )
A. B. C. D.
5. 条件甲:四棱锥的所有侧面都是全等三角形,条件乙:这个四棱锥是正四棱锥,则条件甲是条件乙的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
6. 已知直二面角α-l-β,点A∈α,AC⊥l,C为垂足,B∈β,BD⊥l,D为垂足. 若AB=2,AC=BD=1,则D到平面ABC的距离等于( )
A. B. C. D. 1
7. 已知平面α截一球面得圆M,过圆心M且与α成60°二面角的平面β截该球面得圆N. 若该球面的半径为4,圆M的面积为4π,则圆N的面积为( )
A. 7π B. 9π C. 11π D. 13π
8. 如图2,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,P为对角线BD1的三等分点,则P到各顶点的距离的不同取值有( )
A. 3个
B. 4个
C. 5个
D. 6个
二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.
9. 如图3所示,四棱锥P-ABCD的底面ABCD是边长为a的正方形,侧棱PA=a,PB=PD= a,则它的5个面中,互相垂直的面有_________对.
10. 已知一个正三棱锥的正视图为等腰直角三角形,其尺寸如图4所示,则其侧视图的周长为___________.
图4
11. 如图5,在三棱柱A1B1C1-ABC中,D,E,F分别是AB,AC,AA1的中点,设三棱锥F-ADE的体积为V1,三棱柱A1B1C1-ABC的体积为V2,则V1∶V2=________.
图5 图6
12. 在如图6所示的正方体ABCD-A1B1C1D1中,异面直线A1B与B1C所成角的大小为________.
13. 如图7,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G,H,M分别是棱AD,DD1,D1A1,A1A,AB的中点,点N在四边形EFGH的四边及其内部运动,则当N只需满足条件__________时,就有MN∥平面B1D1C.
三、解答题:本大题共3小题,14、15題10分,16题15分,共35分.
14. 如图8,在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD为直角梯形,且满足AD⊥AB,BC∥AD,AD=16,AB=8,BB1=8,E,F分别是线段A1A,BC上的点.
(1)若A1E=5,BF=10,求证:BE∥平面A1FD.
(2)若BD⊥A1F,求三棱锥A1-AB1F的体积.
15. 如图9,斜三棱柱ABC-A1B1C1的底面是直角三角形,∠C=90°,点B1在底面上的射影D落在BC上.
(1)求证:AC⊥平面BB1C1C;
(2)若AB1⊥BC1,且∠B1BC=60°,求证:A1C∥平面AB1D.
16. 如图10,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,D,E分别为AB,CD的中点,AE的延长线交CB于点F. 现将△ACD沿CD折起,折成二面角A-CD-B,连结AF.
(1)求证:平面AEF⊥平面CBD.
(2)当二面角A-CD-B为直二面角时,求直线AB与平面CBD所成角的正切值.