一、选择题

1．若直线a和b没有公共点，则a与b的位置关系是(　　)

A．相交　　B．平行   C．异面  D．平行或异面

2．平行六面体ABCD－A1B1C1D1中，既与AB共面也与CC1共面的棱的条数为(　　)

A．3　　　B．4　　　C．5　　　D．6

3．已知平面α和直线l，则α内至少有一条直线与l(　　)

A．平行　　B．相交　　C．垂直　　D．异面

4．长方体ABCD－A1B1C1D1中，异面直线AB，A1D1所成的角等于(　　)

A．30°　　　B．45°　　　C．60°　　　D．90°

5．对两条不相交的空间直线a与b，必存在平面α，使得(　　)

A．a⊂α，b⊂α      B．a⊂α，b∥α

C．a⊥α，b⊥α      D．a⊂α，b⊥α

6．下面四个命题：其中真命题的个数为(　　)

①若直线a，b异面，b，c异面，则a，c异面；

②若直线a，b相交，b，c相交，则a，c相交；

③若a∥b，则a，b与c所成的角相等；

④若a⊥b，b⊥c，则a∥c.

A．4　　　B．3　　　C．2　　　D．1

7．在正方体ABCD－A1B1C1D1中，E，F分别是线段A1B1，B1C1上的不与端点重合的动点，如果A1E＝B1F，有下面四个结论：

①EF⊥AA1；②EF∥AC；③EF与AC异面；④EF∥平面ABCD.

其中一定正确的有(　　)

A．①②　　　B．②③　　　C．②④　　　D．①④

8．设a，b为两条不重合的直线，α，β为两个不重合的平面，下列命题中为真命题的是(　　)

A．若a，b与α所成的角相等，则a∥b

B．若a∥α，b∥β，α∥β，则a∥b

C．若a⊂α，b⊂β，a∥b，则α∥β

D．若a⊥α，b⊥β，α⊥β，则a⊥b

9．已知平面α⊥平面β，α∩β＝l，点A∈α，A∉l，直线AB∥l，直线AC⊥l，直线m∥α，n∥β，则下列四种位置关系中，不一定成立的是(　　)

A．AB∥m  B．AC⊥m   C．AB∥β  D．AC⊥β

10．已知正方体ABCD－A1B1C1D1中，E、F分别为BB1、CC1的中点，那么直线AE与D1F所成角的余弦值为(　　)

A．－     B .      C.        D．－

11．已知三棱锥D－ABC的三个侧面与底面全等，且AB＝AC＝，BC＝2，则以BC为棱，以面BCD与面BCA为面的二面角的余弦值为(　　)

A.　　　B.　　　C．0　　　D．－

12．如图所示，点P在正方形ABCD所在平面外，PA⊥平面ABCD，PA＝AB，则PB与AC所成的角是(　　)

A．90°　　 B．60°　  C．45°　　  D．30°

2、填空题

3、13．下列图形可用符号表示为________．

14．正方体ABCD－A1B1C1D1中，二面角C1－AB－C的平面角等于________．

15．设平面α∥平面β，A，C∈α，B，D∈β，直线AB与CD交于点S，且点S位于平面α，β之间，AS＝8，BS＝6，CS＝12，则SD＝________.

16．将正方形ABCD沿对角线BD折成直二面角A－BD－C，有如下四个结论：

①AC⊥BD；

②△ACD是等边三角形；

③AB与平面BCD成60°的角；

④AB与CD所成的角是60°.

其中正确结论的序号是________．

三、解答题(解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤)

17．如下图，在三棱柱ABC－A1B1C1中，△ABC与△A1B1C1都为正三角形且AA1⊥面ABC，F、F1分别是AC，A1C1的中点．

求证：(1)平面AB1F1∥平面C1BF；

(2)平面AB1F1⊥平面ACC1A1

18．如图所示，在四棱锥P－ABCD中，PA⊥平面ABCD，AB＝4，BC＝3，AD＝5，∠DAB＝∠ABC＝90°，E是CD的中点．

(1)证明：CD⊥平面PAE；

(2)若直线PB与平面PAE所成的角和PB与平面ABCD所成的角相等，求四棱锥P－ABCD的体积．

19．如图所示，边长为2的等边△PCD所在的平面垂直于矩形ABCD所在的平面，BC＝2，M为BC的中点．

(1)证明：AM⊥PM；

(2)求二面角P－AM－D的大小．

20．如图，棱柱ABC－A1B1C1的侧面BCC1B1是菱形，B1C⊥A1B.

(1)证明：平面AB1C⊥平面A1BC1；

(2)设D是A1C1上的点，且A1B∥平面B1CD，求A1D?DC1的值．

21．如图，△ABC中，AC＝BC＝AB，ABED是边长为1的正方形，平面ABED⊥底面ABC，若G，F分别是EC，BD的中点．

(1)求证：GF∥底面ABC；

(2)求证：AC⊥平面EBC；

(3)求几何体ADEBC的体积V.

22．如下图所示，在直三棱柱ABC－A1B1C1中，AC＝3，BC＝4，AB＝5，AA1＝4，点D是AB的中点．

(1)求证：AC⊥BC1；(2)求证：AC1∥平面CDB1；(3)求异面直线AC1与B1C所成角的余弦值．

   必修二第二章综合检测题

1　D    2　C　AB与CC1为异面直线，故棱中不存在同时与两者平行的直线，因此只有两类：

第一类与AB平行与CC1相交的有：CD、C1D1

与CC1平行且与AB相交的有：BB1、AA1，

第二类与两者都相交的只有BC，故共有5条．

3　C　当直线l与平面α斜交时，在平面α内不存在与l平行的直线，∴A错；当l?α时，在α内不存在直线与l异面，∴D错；当l∥α时，在α内不存在直线与l相交．无论哪种情形在平面α内都有无数条直线与l垂直．

4　D   由于AD∥A1D1，则∠BAD是异面直线AB，A1D1所成的角，很明显∠BAD＝90°.

5　B　对于选项A，当a与b是异面直线时，A错误；对于选项B，若a，b不相交，则a与b平行或异面，都存在α，使a⊂α，b∥α，B正确；对于选项C，a⊥α，b⊥α，一定有a∥b，C错误；对于选项D，a⊂α，b⊥α，一定有a⊥b，D错误．

6   D　异面、相交关系在空间中不能传递，故①②错；根据等角定理，可知③正确；对于④，在平面内，a∥c，而在空间中，a与c可以平行，可以相交，也可以异面，故④错误．

7   D　如图所示．由于AA1⊥平面A1B1C1D1，EF⊂平面A1B1C1D1，则EF⊥AA1，所以①正确；当E，F分别是线段A1B1，B1C1的中点时，EF∥A1C1，又AC∥A1C1，则EF∥AC，所以③不正确；当E，F分别不是线段A1B1，B1C1的中点时，EF与AC异面，所以②不正确；由于平面A1B1C1D1∥平面ABCD，EF⊂平面A1B1C1D1，所以EF∥平面ABCD，所以④正确．

8   D

　选项A中，a，b还可能相交或异面，所以A是假命题；选项B中，a，b还可能相交或异面，所以B是假命题；选项C中，α，β还可能相交，所以C是假命题；选项D中，由于a⊥α，α⊥β，则a∥β或a⊂β，则β内存在直线l∥a，又b⊥β，则b⊥l，所以a⊥b.

9　C

　如图所示：

AB∥l∥m；AC⊥l，m∥l⇒AC⊥m；AB∥l⇒AB∥β.

10、  

11  C   取BC中点E，连AE、DE，可证BC⊥AE，BC⊥DE，∴∠AED为二面角A－BC－D的平面角

又AE＝ED＝，AD＝2，∴∠AED＝90°，故选C.

12　B　将其还原成正方体ABCD－PQRS，显见PB∥SC，△ACS为正三角形，∴∠ACS＝60°.

13　α¡Éβ＝AB    14　45°

　如图所示，正方体ABCD－A1B1C1D1中，由于BC⊥AB，BC1⊥AB，则∠C1BC是二面角C1－AB－C的平面角．又△BCC1是等腰直角三角形，则∠C1BC＝45°.

15、　9

　如下图所示，连接AC，BD，

则直线AB，CD确定一个平面ACBD.

∵α∥β，∴AC∥BD，

则＝，∴＝，解得SD＝9.

16　①②④

　如图所示，①取BD中点，E连接AE，CE，则BD⊥AE，BD⊥CE，而AE¡ÉCE＝E，∴BD⊥平面AEC，AC⊂平面AEC，故AC⊥BD，故①正确．

②设正方形的边长为a，则AE＝CE＝a.

由①知∠AEC＝90°是直二面角A－BD－C的平面角，且∠AEC＝90°，∴AC＝a，

∴△ACD是等边三角形，故②正确．

③由题意及①知，AE⊥平面BCD，故∠ABE是AB与平面BCD所成的角，而∠ABE＝45°，所以③不正确．

④分别取BC，AC的中点为M，N，连接ME，NE，MN.

则MN∥AB，且MN＝AB＝a，ME∥CD，且ME＝CD＝a，

∴∠EMN是异面直线AB，CD所成的角．

在Rt△AEC中，AE＝CE＝a，AC＝a，

∴NE＝AC＝a.∴△MEN是正三角形，∴∠EMN＝60°，故④正确．

17　(1)在正三棱柱ABC－A1B1C1中，

∵F、F1分别是AC、A1C1的中点，∴B1F1∥BF，AF1∥C1F.

又∵B1F1¡ÉAF1＝F1，C1F¡ÉBF＝F  ∴平面AB1F1∥平面C1BF.

(2)在三棱柱ABC－A1B1C1中，AA1⊥平面A1B1C1，∴B1F1⊥AA1.

又B1F1⊥A1C1，A1C1¡ÉAA1＝A1 ∴B1F1⊥平面ACC1A1，而B1F1⊂平面AB1F1    ∴平面AB1F1⊥平面ACC1A1.

18

(1)如图所示，连接AC，由AB＝4，BC＝3，∠ABC＝90°，得AC＝5.

又AD＝5，E是CD的中点，所以CD⊥AE.

∵PA⊥平面ABCD，CD⊂平面ABCD，所以PA⊥CD.

而PA，AE是平面PAE内的两条相交直线，所以CD⊥平面PAE.

(2)过点B作BG∥CD，分别与AE，AD相交于F，G，连接PF.

由(1)CD⊥平面PAE知，BG⊥平面PAE.于是∠BPF为直线PB与平面PAE所成的角，且BG⊥AE.

由PA⊥平面ABCD知，∠PBA为直线PB与平面ABCD所成的角．

AB＝4，AG＝2，BG⊥AF，由题意，知∠PBA＝∠BPF，

因为sin∠PBA＝，sin∠BPF＝，所以PA＝BF.

由∠DAB＝∠ABC＝90°知，AD∥BC，又BG∥CD，所以四边形BCDG是平行四边形，故GD＝BC＝3.于是AG＝2.

在Rt△BAG中，AB＝4，AG＝2，BG⊥AF，所以

BG＝＝2，BF＝＝＝.于是PA＝BF＝.

又梯形ABCD的面积为S＝¡Á(5＋3)¡Á4＝16，所以四棱锥P－ABCD的体积为

V＝¡ÁS¡ÁPA＝¡Á16¡Á＝.

19[解析]　(1)证明：如图所示，取CD的中点E，连接PE，EM，EA，

∵△PCD为正三角形，

∴PE⊥CD，PE＝PDsin∠PDE＝2sin60°＝.

∵平面PCD⊥平面ABCD，

∴PE⊥平面ABCD，而AM⊂平面ABCD，∴PE⊥AM.

∵四边形ABCD是矩形，

∴△ADE，△ECM，△ABM均为直角三角形，由勾股定理可求得EM＝，AM＝，AE＝3  ∴EM2＋AM2＝AE2.∴AM⊥EM.

又PE¡ÉEM＝E，∴AM⊥平面PEM，∴AM⊥PM.

(2)解：由(1)可知EM⊥AM，PM⊥AM，

∴∠PME是二面角P－AM－D的平面角．

∴tan∠PME＝＝＝1，∴∠PME＝45°.

∴二面角P－AM－D的大小为45°

20　

(1)因为侧面BCC1B1是菱形，所以B1C⊥BC1，

又已知B1C⊥A1B，且A1B¡ÉBC1＝B，

所以B1C⊥平面A1BC1，又B1C⊂平面AB1C

所以平面AB1C⊥平面A1BC1 .

(2)设BC1交B1C于点E，连接DE，则DE是平面A1BC1与平面

B1CD的交线．

因为A1B∥平面B1CD，A1B⊂平面A1BC1，平面A1BC1¡É平面B1CD＝DE，所以A1B∥DE.

又E是BC1的中点，所以D为A1C1的中点．即A1D?DC1＝1.

21[解]　(1)证明：连接AE，如下图所示．

∵ADEB为正方形  ∴AE¡ÉBD＝F，且F是AE的中点，

又G是EC的中点 ∴GF∥AC，又AC⊂平面ABC，GF?平面ABC，

∴GF∥平面ABC.

(2)证明：∵ADEB为正方形，∴EB⊥AB，

又∵平面ABED⊥平面ABC，平面ABED¡É平面ABC＝AB，EB⊂平面ABED，

∴BE⊥平面ABC，∴BE⊥AC.

又∵AC＝BC＝AB，∴CA2＋CB2＝AB2，∴AC⊥BC.

又∵BC¡ÉBE＝B，∴AC⊥平面BCE.

(3)取AB的中点H，连GH，∵BC＝AC＝AB＝，

∴CH⊥AB，且CH＝，又平面ABED⊥平面ABC

∴GH⊥平面ABCD，∴V＝¡Á1¡Á＝.

22[解析]　(1)证明：在直三棱柱ABC－A1B1C1中，底面三边长AC＝3，BC＝4，AB＝5，∴AC⊥BC.

又∵C1C⊥AC.∴AC⊥平面BCC1B1   

∵BC1⊂平面BCC1B，∴AC⊥BC1.

(2)证明：设CB1与C1B的交点为E，连接DE，又四边形BCC1B1为正方形．

∵D是AB的中点，E是BC1的中点，∴DE∥AC1.

∵DE⊂平面CDB1，AC1?平面CDB1，

∴AC1∥平面CDB1.

(3)解：∵DE∥AC1，

∴∠CED为AC1与B1C所成的角．

在△CED中，ED＝AC1＝，

CD＝AB＝，CE＝CB1＝2，

∴cos∠CED＝＝.

∴异面直线AC1与B1C所成角的余弦值为.下载本文