面向初学者的立体几何真题:选自2014至2018年间各省的文数考
本文从2014至2018年间各省自主命题的文科数学考卷中收录了48个立体几何大题。这批题难度不高,模型多样,比较适合立体几何的初学者练手。
第0组:多面体入门
本组收录3个题
2015年四川卷题18
18.(本小题满分 12 分)
一个正方体的平面展开图及该正方体的直观图的示意图如图所示.
(Ⅰ)请将字母 标记在正方体相应的顶点处(不需说明理由);
(Ⅱ)判断平面 与平面
的位置关系,并证明你的结论;
(Ⅲ)证明∶直线 平面
.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/6c24b0cab7a63293.png)
2016年文数上海卷题16
16.如图,在正方体 中,
、
分别为
、
的中点,则下列直线中与直线
相交的是
(A)直线
(B)直线
(C)直线
(D)直线
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/9f8ed288624c1948.png)
2014年文数湖北卷题20
20.(本小题满分 13 分)
如图,在正方体 中,
分别是棱
的中点. 求证:
(I)直线 平面
;
(Ⅱ)直线 平面
.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/ba74ad5ac167719f.png)
第1组:四面体
本组收录9个题
2015年北京卷题18
(18)(本小题14 分)
如图,在三棱锥 中,平面
平面
,
为等边三角形,
且
,
分别为
,
的中点.
(I)求证: 平面
;
(Ⅱ)求证:平面 平面
;
(Ⅲ)求三棱锥 的体积.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/f0e72f6238ba5006.png)
2017年文数江苏卷题15
15.(本小题满分14 分)
如图,在三棱锥 中,
,
,平面
平面
,点
(
与
不重合)分别在棱
上,且
. 求证∶
(1) 平面
;
(2).
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/8a8d0ecdf68a1296.png)
2017年文数北京卷题18
(18)(本小题14 分)
如图,在三棱锥 中,
,
,
,
,
为线段
的中点,
为线段
上一点.
(Ⅰ)求证∶;
(Ⅱ)求证∶平面 平面
;
(Ⅲ)当 平面
时,求三棱锥
的体积.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/be33477090029bfa.png)
2015年安徽卷题19
(19)(本小题满分13分)
如图,三棱锥 中,
平面
,
,
,
,
.
(Ⅰ)求三棱锥 的体积;
(Ⅱ)证明∶在线段 上存在点
,使得
,并求
的值.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/688a5bc001af74c7.png)
2014年文数福建卷题19
19.(本小题满分12 分)
如图,三棱锥 中,
平面
,
.
(I)求证: 平面
;
(Ⅱ)若 ,
为
中点,求 三棱锥
的体积.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/837af4810961de68.png)
2014年文数江苏卷题16
16.(本小题满分 14 分)
如图,在三棱锥 中,
分别为棱
的中点. 已知
,
.
求证∶
(1)直线 平面
;
(2)平面 平面
.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/9d6eaec06e3b7a2b.png)
2018年文数天津卷题17
(17)(本小题满分 13分)
如图,在四面体 中,
是等边三角形,平面
平面
,点
为棱
的中点,
,
,
(I)求证∶;
(Ⅱ)求异面直线 与
所成角的余弦值;
(Ⅲ)求直线 与平面
所成角的正弦值.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/18158b832c03eab3.png)
2015年重庆卷题20
(20)(本小题满分12分,(I)小问5分,(Ⅱ)小问7分)
如图,三棱锥 中,平面
平面
,
,点
在线段
上,且
,
,点
在线段
上,且
.
(Ⅰ)证明∶ 平面
;
(Ⅱ)若四棱锥 的体积为
,求线段
的长.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/b1430929c7ee06a9.png)
2014年文数辽宁卷题19
(19)(本小题满分12 分)
如图, 和
所在平面互相垂直,且
,
,
分别为
的中点.
(I)求证∶ 平面
;
(Ⅱ)求三棱锥 的体积.
附∶锥体的体积公式 ,其中
为底面面积,
为高.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/36fdf0efcc674f7b.png)
第2组:四棱锥
本组收录14个题
2015年湖北卷题20
20.(本小题满分 13 分)
《九章算术》中,将底面为长方形且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥称之为阳马,将四个面都为直角三角形的四面体称之为鳖臑. 在如图所示的阳马 中,侧棱
底面
,且
,点
是
的中点,连接
.
(I)证明∶平面
. 试判断四面体
是否为鳖臑,若是,写出其每个面的直角(只需写出结论); 若不是,请说明理由;
(Ⅱ)记阳马 的体积为
,四面体
的体积为
,求
的值,
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/556601fe1aba5806.png)
2016年文数北京卷题18
(18)(本小题14分)
如图,在四棱锥 中,
平面
,
,
.
(I)求证∶ 平面
;
(Ⅱ)求证:平面 平面
;
(Ⅲ)设点 为
的中点.在棱
上是否存在点
,使得
平面
? 说明理由.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/731c0e029770fdb4.png)
2014年文数安徽卷题19
(19)(本小题满分 13 分)
如图,四棱锥 的底面是边长为
的正方形,四条侧棱长均为
. 点
分别是棱
上共面的四点,平面
平面
,
平面
.
(Ⅰ)证明∶;
(Ⅱ)若 ,求四边形
的面积
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/67f3686533bea465.png)
2014年文数天津卷题17
(17)(本小题满分13 分)
如图,四棱锥 的底面
是平行四边形,
,
,
,
分别
是棱 的中点.
(I)证明 平面
;
(Ⅱ)若二面角 为
,
①证明平面
平面
;
②求直线
与平面
所成角的正弦值.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/2618a854f77e72e2.png)
2017年文数天津卷题17
(17)(本小题满分 13 分)
如图,在四棱锥 中,
平面
,
,
,
.
(I)求异面直线 与
所成角的余弦值;
(Ⅱ)求证∶平面
;
(Ⅲ)求直线 AB 与平面 PBC 所成角的正弦值.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/7b30998a771bfd88.png)
2018年文数北京卷题18
(18)(本小题14分)
如图,在四棱锥 中,底面
为矩形,平面
平面
,
,
,
分别为
的中点.
(Ⅰ)求证∶;
(Ⅱ)求证∶平面 平面
;
(Ⅲ)求证∶ 平面
.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/b8085591852107e3.png)
2014年文数山东卷题18
(18)(本小题满分12 分)
如图,四棱锥 中,
平面
,
,
,
分别为线段
的中点.
(I)求证: 平面
;
(Ⅱ)求证: 平面
.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/28ee4d2c952a9bd6.png)
2017年文数浙江卷题19
19.(本题满分 15分)
如图,已知四棱锥 ,
是以
为斜边的等腰直角三角形,
,
,
,
为
的中点.
(Ⅰ)证明∶ 平面
;
(Ⅱ)求直线 与平面
所成角的正弦值.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/73d52d1527c39bb8.png)
2015年广东卷题18
18.(本小题满分14 分)
如图3,三角形 所在的平面与长方形
所在的平面垂直,
,
.
(1)证明:平面
;
(2)证明:;
(3)求点 到平面
的距离.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/1e0938aa9f31165f.png)
2014年文数重庆卷题20
(20)(本小题满分12分,(I)小问4分,(Ⅱ)小问8分)
如图,四棱锥 中,底面是以
为中心的菱形,
底面
,
,
,
为
上一点,且
.
(Ⅰ)证明:平面
;
(Ⅱ)若 ,求四棱锥
的体积.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/4868ce34ec0772c4.png)
2015年陕西卷题18
18.(本小题满分12分)
如图1,在直角梯形 中,
,
,
,
是
的中点,
是
与
的交点. 将
沿
折起到图2中
的位置,得到四棱锥
.
(Ⅰ)证明∶平面
;
(Ⅱ)当平面 平面
时,四棱锥
的体积为
,求
的值.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/418812025aeaedff.png)
2014年文数浙江卷题20
20.(本题满分 15分)
如图,在四棱锥 中,平面
平面
,
,
,
,
.
(Ⅰ)证明∶ 平面
;
(Ⅱ)求直线 与平面
所成的角的正切值.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/fff1485cd3fa3bf9.png)
2016年文数四川卷题17
17.(本小题满分 12 分)
如图,在四棱锥 中,
,
,
,
.
(Ⅰ)在平面 内找一点
,使得直线
平面
,并说明理由;
(Ⅱ)证明∶平面 平面
.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/b9e0ef30fd236ff3.png)
2014年文数广东卷题18
18.(本小题满分13 分)
如图2,四边形 为矩形,
平面
,
,
. 作如图3折叠; 折痕
,其中点
分别在线段
上,沿
折叠后点
叠在线段
上的点记为
,并且
.
(1)证明∶ 平面
;
(2)求三棱锥 的体积.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/180bd243df3c16b2.png)
第3组:棱柱与棱台、六面体
本组收录10个题
2016年文数江苏卷题16
16.(本小题满分 14 分)
如图,在直三棱柱 中
分别为
的中点,点
在侧棱
上,且
,
.
求证∶
(1)直线 平面
;
(2)平面 平面
.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/2f037b1c68ec670d.png)
2015年山东卷题18
(18)(本小题满分12分)
如图,三棱台 中
,
分别为
的中点.
(Ⅰ)求证: 平面
;
(Ⅱ)若 ,求证:平面
平面
.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/1bd5c26224644ec4.png)
2015年江苏卷题16
16.(本小题满分 14 分)
如图,在直三棱柱 中,已知
,
. 设
的中点为
,
.求证∶
(1) 平面
;
(2).
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/a997aaa86bcc17eb.png)
2017年文数上海卷题17
17.(本题满分14 分,第1小题满分6分,第2小题满分8分)
如图,直三棱柱 的底面为直角三角形,两直角边
和
的长分别为
和
,侧棱
的长为
.
(1)求三棱柱 的体积;
(2)设 是
中点,求直线
与平面
所成角的大小.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/4b0f2ad2412e0c2d.png)
2014年文数江西卷题19
19.(本小题满分 12 分)
如图,三棱柱 中,
,
.
(1)求证:;
(2)若 ,
,
,问
为何值时,三棱柱
体积最大,并求此最大值.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/8551ac8f2089b23c.png)
2014年文数四川卷题18
18.(本小题满分 12 分)
在如 图所示的多面体中,四边形 ,和
都为矩形.
(I)若 ,证明∶直线
平面
;
(Ⅱ)设 分别是线段
的中点,在线段
上是否存在一点
,使直线
平面
? 请证明你的结论.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/69ab77c1bd0c0565.png)
2014年文数北京卷题17
(17)(本小题14 分)
如图,在三棱柱 中,侧棱垂直于底面,
,
,
,
分别是
,
的中点.
(Ⅰ)求证:平面 平面
;
(Ⅱ)求证: 平面
;
(Ⅲ)求三棱锥 的体积.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/d302f7d572d31763.png)
2015年浙江卷题18
18.(本题满分15分)
如图,在三棱柱 中,
,
,
,
在底面
的射影为
的中点,
是
的中点.
(I)证明∶ 平面
;
(Ⅱ)求直线 和平面
所成的角的正弦值.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/5a1165e907b8ebb5.png)
2015年湖南卷题18
18.(本小题满分12 分)
如图4,直三棱柱 的底面是边长为
的正三角形,
分别是
的中点.
(Ⅰ)证明:平面 平面
;
(Ⅱ)若直线 与平面
所成的角为
,求三棱锥
的体积.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/af5588d5763e2791.png)
2016年文数浙江卷题18
18.(本题满分15分)
如图,在三棱台 中,平面
平面
,
,
,
.
(I)求证: 平面
;
(Ⅱ)求直线 与平面
所成角的余弦值.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/b4c5c8877999ec84.png)
第4组:体积
本组收录5个题
2018年文数江苏卷题10
10.如图所示,正方体的棱长为2,以其所有面的中心为顶点的多面体的体积为
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/a9df1de1dc3166b9.png)
2015年全国卷A题6
(6)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著、书中有如下 问题∶“今有委米依垣内角,下周八尺,高五尺. 问∶积及为米几何?” 其意思为∶“在屋内墙角处堆放米(如图,米堆为一个圆锥的四分之一),米堆底部的弧长为 8 尺,米堆的高为 5 尺,问米堆的体积和堆放的米各为多少?” 已知1斛米的体积约为 1.62 立方尺,圆周率约为 3,估算出堆放的米约有
(A)14斛 (B)22 斛 (C)36 斛 (D)66 斛
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/c25b5bbb2f31441f.png)
2015年福建卷题20
20.(本小题满分12分)
如图, 是圆
的直径,点
是圆
上异于
的点,
垂直于圆
所在的平面,且
.
(Ⅰ)若 为线段
的中点,求证∶
平面
;
(Ⅱ)求三棱锥 体积的最大值;
(Ⅲ)若 ,点
在线段
上,求
的最小值.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/3d22f762df414ff1.png)
2015年上海卷题19
19.(本题满分 12 分)
如图,圆锥的顶点为 ,底面圆心为
,底面的一条直径为
,
为半圆弧
的中点,
为劣弧
的中点已知
. 求三棱锥
的体积,并求异面直线
与
所成的角的大小.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/947764d806427f4d.png)
2016年文数上海卷题19
19.(本题满分12 分)本题共有2 个小题,第1小题满分6分,第 2小题满分6 分.
将边长为1的正方形 (及其内部)绕
旋转一周形成圆柱,如图,弧
长为
,弧
长为
,其中
与
在平面
的同侧.
(1)求圆柱的体积与侧面积;
(2)求异面直线 与
所成的角的大小.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/587ca64e77bf93fe.png)
第5组:其它
本组收录7个题
2014年文数湖南卷题18
18.(本小题满分 12 分)
如图3,已知二面角 的大小为 60°,菱形
在面
内,
,
两点在棱
上,
,
是
的中点,
面
,垂足为
.
(Ⅰ)证明∶平面
;
(Ⅱ)求异面直线 与
所成角的余弦值.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/1e92ccea854a22ad.png)
2016年文数山东卷题18
(18)(本小题满分12分)
在如图所示的几何体中, 是
的中点,
.
(I)已知 . 求证∶
;
(Ⅱ)已知 ,
分别是
和
的中点. 求证∶
平面
.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/f639452aa0091f35.png)
2018年文数江苏卷题15
15.(本小题满分14 分)
在平行六面体 中,
,
.
求证∶
(1) 平面
;
(2)平而 平面
.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/380156bec0956d0e.png)
2018年文数浙江卷题19
19.(本题满分 15 分)
如图,已知多而体 .
均垂直于平面
,
,
,
.
.
(Ⅰ)证明:平面
;
(Ⅱ)求直线 与平面
所成的角的正弦值.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/f68e77b1996315b9.png)
2016年文数浙江卷题17
17.(本小题满分 14 分)
现需要设计一个仓库,它由上下两部分组成,上部的形状是正四棱锥 .,下部的形状是正四棱柱
,(如图所示),并要求正四棱柱的高
是正四棱锥的高
的4 倍
(1)若 ,则仓库的容积是多少?
(2)若正四棱雏的侧棱长为 ,则当
为多少时,仓库的容积最大?
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/dc052f18d2da9576.png)
2016年文数天津卷题17
(17)(本小题满分13 分)
如图,四边形 是平行四边形,平面
平面
,
,
,
,
,
为
的中点.
(I)求证∶ 平面
;
(Ⅱ)求证∶平面 平面
;
(Ⅲ)求直线 与平面
所成角的正弦值.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/eeb91472275b18bc.png)
2017年文数山东卷题18
(18)(本小题满分 12 分)
由四棱柱 截去三棱锥
后得到的几何体如图所示. 四边形
为正方形,
为
与
的交点,
为
的中点,
平面
.
(Ⅰ)证明∶ 平面
;
(Ⅱ)设 是
的中点,证明∶平面
平面
.
![](https://img.haomeiwen.com/i13351639/1c8947074502d8c3.png)