如图,P是圆锥的顶点,O是底面圆心,AB是底面直径,且 A…——2025 高考数学第 18 题答案解析

2025_上海卷

2025 上海 第 18 题 解答题 区分题
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18.如图,P是圆锥的顶点,O是底面圆心,AB是底面直径,且 $A B = 2$

(1)若直线PA与圆锥底面的所成角为 $\frac { \pi } { 3 }$ ,求圆锥的侧面积;

(2)已知Q是母线PA的中点,点C、D在底面圆周上,且弧AC的长为 ${ \frac { \pi } { 3 } } , C D / / A B$ 设点M在线段OC上,证明:直线QM∥/平面PBD.

题目指纹

这道题真正考什么?

核心知识
直线、平面平行的判定与性质
核心考法
几何法
关键能力
应用解答题
最容易错
条件未代回
难度
区分题

完整解析 · 逐步详解

【解答】
> (1)2π

> (2) 证明见解析

【分析】①由线面角先算出母线长,然后根据侧面积公式求解.

> (2)证明平面QOC∥平面PBD,然后根据面面平行的性质可得.

【小问1详解】

$$ \angle P A B = \frac { \pi } { 3 } $$

$$ \triangle A B P $$

$$ P A = A B = 2 $$

底面周长为 $2 \pi \times 1 = 2 \pi$ ,则侧面积为: $\frac { 1 } { 2 } \times 2 \times 2 \pi = 2 \pi$

【小问2详解】

由题知 $A Q = Q P , A O = O B$ ,则根据中位线性质, $Q O / / P B$

又 $Q O \mathscr { L }$ 平面 $P B D , P B C$ 平面PBD,则 $Q O / /$ 平面 PBD

由于 ${ \widehat { A C } } = { \frac { \pi } { 3 } }$ ,底面圆半径是1,则 $\angle A O C = \frac { \pi } { 3 }$ ,又 $C D / / A B$ ,则 $\angle O C D = \frac { \pi } { 3 }$

又 $O C = O D$ ,则△OCD为等边三角形,则 $C D = 1$

于是 $C D / / B O$ 且 $C D = O B$ ,则四边形OBDC是平行四边形,故 $O C / / B D$

又OC∉平面 $P B D , B D \subset$ 平面 PBD,故 $O C / /$ 平面 PBD.

又 $O C \cap O Q = O , O C , O Q \subset$ 平面 $Q O C$

根据面面平行的判定,于是平面 $Q O C / /$ 平面 $P B D$

又 $M \in O C$ ,则 $Q M \subset$ 平面QOC,则 $Q M / /$ 平面PBD

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