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专题05 空间向量与立体几何
3 大考点概览
考点01 空间几何体的表面积与体积
考点02 点线面的位置关系
考点03 求线面角二面角与点到平面的距离
一、单选题
1.(2026·湖南怀化·二模)已知某圆锥的底面和某圆台的下底面相同,它们的高均为2,且圆台的上、下
底面圆的半径之比是1︰2,圆锥的侧面积是
,则该圆台的侧面积是( )
A.
B.
C.
D.
2.(2026·湖南·二模)如图,一块边长为6 的正方形铁片上有四块阴影部分,将这些阴影部分裁下来,然
后用余下的四个等腰三角形加工成一个正四棱锥形容器,则当正四棱锥容器的体积最大时,正四棱锥的高
为( )
A.
B.
C.3
D.
3.(2026·湖南常德·二模)一个圆锥的底面半径与一个球的半径相等,且它们的体积也相等,则圆锥的侧
面积与球的表面积的比值为( )
A.1
B.
C.
D.
4.(2026·湖南邵阳·二模)在正四棱锥
中,
是棱PA 的中点,平面EBC 将该正四棱锥分割成
两部分,则体积较小部分与体积较大部分的体积之比为( )
A.
B.
C.
D.
考点1
空间几何体的表面积与体积
5.(2026·湖南湘潭·三模)如图,在三棱锥
中,
和
都是等腰三角形,且
,二面角
的大小为
,则三棱锥
外接球的表面积为
( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题
6.(2026·湖南衡阳·二模)如图,在矩形ABCD 中,
,E 为BC 的中点,将
沿AE 向上
翻折到
,连接PC,PD,在翻折过程中,下列说法正确的是( )
A.若平面
平面ABCD,则
B.四棱锥
的体积最大值为
C.点P 从点B 翻折到AD 中点的过程中,PD 的中点F 形成的轨迹长度为
D.三棱锥
的外接球表面积的最小值为
7.(2026·湖南郴州·三模)某化学晶体结构的局部空间构型可抽象为正八面体.如图所示,已知正八面体
棱长为2,下列结论正确的有( )
A.平面
与平面
的夹角的余弦值为
B.正八面体的内切球半径与外接球半径的比值为
C.正八面体的体积与表面积的比值为
D.点
到平面
距离为
8.(2026·湖南岳阳·二模)如图,在棱长为1 的正方体
中,点
为
中点,动点
满
足
则( )
A.若点
到直线
和
的距离相等,则
点的轨迹为抛物线的一部分
B.存在这样的点
使EP⊥平面
C.若点
与点
重合,则三棱锥
的外接球半径为
D.若
与
的夹角为
,
为线段
上的动点,则
的最小值为
三、填空题
9.(2026·湖南·三模)如图,在平行四边形
中,已知
,
,
,现将
沿
折起,得到三棱锥
,且三棱锥
外接球的表面积为
,则
______.
四、解答题
10.(2026·湖南岳阳·二模)如图1,
分别为边长为4 的正方形三边
的中点.将四边形
沿着线段EF 折起(如图2),且点M 是线段
上一点.
(1)求证:
;
(2)若二面角
的大小为
且三棱锥M-DFG 的体积为
设过直线
且与直线
平行的平
面为
,求平面
与平面
所成角的余弦值.
11.(2026·湖北宜昌·二模)如图1,在边长为
的正方形
中,
、
分别为线段
、
的中点,
现将四边形
折起至
,得到三棱柱
,如图2 所示,记二面角
的平面角
为
.
(1)若
时,求三棱柱
的体积;
(2)若
为线段
上一点,满足
,求直线
与平面
所成角的正弦值的取值范围.
一、单选题
考点2
点线面的位置关系
1.(2026·湖南永州·二模)已知
是两条不重合的直线,
是两个不重合的平面,且
,
则“
”是“
”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
二、多选题
2.(2026·湖南长沙·二模)如图,在长方体
中,
,
,点P 是平面
上的动点,满足
( )
A.长方体各棱、体对角线所在的
条直线中,共有
对异面直线
B.点P 在底面
上的轨迹是一条直线
C.若角
是直线
和平面
所成角,则
的最大值是
D.不存在点
,使得
3.(2026·湖南怀化·模拟预测)如图,正方体
的棱长为2,E 是
的中点,则( )
A.若
是
的中点,则直线
与
是异面直线
B.由
,C,E 三点确定的平面与正方体相交形成的截面周长为
C.
与平面BCE 所成角为
D.三棱锥
的外接球的表面积为
4.(2026·湖南衡阳·二模)如图,在矩形ABCD 中,
,E 为BC 的中点,将
沿AE 向上
翻折到
,连接PC,PD,在翻折过程中,下列说法正确的是( )
A.若平面
平面ABCD,则
B.四棱锥
的体积最大值为
C.点P 从点B 翻折到AD 中点的过程中,PD 的中点F 形成的轨迹长度为
D.三棱锥
的外接球表面积的最小值为
5.(2026·湖南郴州·三模)下面说法正确的是( )
A.设
是两个不同的平面,
是两条不同的直线,若
,则
B.命题“
”的否定形式是“
”
C.已知
,则“
”是“
”的必要不充分条件
D.函数
的图象关于点
成中心对称
一、解答题
1.(2026·湖南怀化·二模)如图,在棱长为2 的正方体
中,E,F 分别是棱
,AB 的
中点.
考点3
求线面角、二面角与点到平面的距离
(1)证明:CF⊥平面
.
(2)求直线
与平面
所成角的正弦值.
2.(2026·湖南衡阳·二模)如图,在四棱锥
中,
底面
,底面
是矩形,
,E 是CD 的中点,AC 与BE 相交于点H,点F 在侧棱PD 上,
.
(1)证明:
平面
;
(2)当
时,求点P 到平面
的距离;
(3)若
,当直线PC 与平面
所成的角最大时,求实数
的值.
3.(2026·湖南岳阳·二模)如图1,
分别为边长为4 的正方形三边
的中点.将四边形
沿着线段EF 折起(如图2),且点M 是线段
上一点.
(1)求证:
;
(2)若二面角
的大小为
且三棱锥M-DFG 的体积为
设过直线
且与直线
平行的平
面为
,求平面
与平面
所成角的余弦值.
4.(2026·湖南·二模)如图,在四棱柱
中,底面ABCD 是菱形,E 为
中点.
(1)求证:
平面
;
(2)若
,
,
,求直线
与平面ABCD 所成角的正弦值.
5.(2026·湖南常德·二模)如图,在三棱柱
中,平面
平面
,
,
为
的中点.
(1)证明:平面
平面
;
(2)若
,求直线
与平面
所成角的正弦值.
6.(2026·湖北宜昌·二模)如图1,在边长为
的正方形
中,
、
分别为线段
、
的中点,
现将四边形
折起至
,得到三棱柱
,如图2 所示,记二面角
的平面角
为
.
(1)若
时,求三棱柱
的体积;
(2)若
为线段
上一点,满足
,求直线
与平面
所成角的正弦值的取值范围.
7.(2026·湖南永州·二模)如图,
是半圆
的直径,
是
上的两个三等分点,点在底面
上的射影为
的中点
.
(1)当
时,求点
到平面
的距离;
(2)当
时,求平面
与平面
的夹角的余弦值.
8.(2026·湖南湘潭·二模)如图,在四棱锥
中,
平面
,
,
是以
为
斜边的等腰直角三角形.
(1)证明:平面
平面
.
(2)若
,
,且直线
与平面
所成的角为
,求直线
与平面
所成角的正弦值.