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题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图2,三角形所在的平面与长方形所在的平面垂直,.点边的中点,点分别在线段上,且.

21.证明:

22.求二面角的正切值;

23.求直线与直线所成角的余弦值.

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

(1)见解析;

解析

(1)证明:∵ 且点的中点,

,又平面,且平面平面平面

平面,又平面

考查方向

本题考查空间中,面面垂直、线面垂直的相关知识,以及二面角、异面直线所成角等知识,属于中档题.

解题思路

第一问,利用面面垂直的性质定理,可得,于是可证得线线垂直。第二问以及第三问,先找到所求的角,然后利用相关知识算出角即可,也可以建立适当的空间直角坐标系,利用向量法求出角。

易错点

定理的应用不熟练以及建系求角过程中,计算错误。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

(2)∵ 是矩形,

,又平面平面,且平面平面平面

平面,又平面

即为二面角的平面角,

中,

即二面角的正切值为

考查方向

本题考查空间中,面面垂直、线面垂直的相关知识,以及二面角、异面直线所成角等知识,属于中档题.

解题思路

第一问,利用面面垂直的性质定理,可得,于是可证得线线垂直。第二问以及第三问,先找到所求的角,然后利用相关知识算出角即可,也可以建立适当的空间直角坐标系,利用向量法求出角。

易错点

定理的应用不熟练以及建系求角过程中,计算错误。

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

(3)如下图所示,连接

为直线与直线所成角或其补角,

中,

由余弦定理可得

∴ 直线与直线所成角的余弦值为

考查方向

本题考查空间中,面面垂直、线面垂直的相关知识,以及二面角、异面直线所成角等知识,属于中档题.

解题思路

第一问,利用面面垂直的性质定理,可得,于是可证得线线垂直。第二问以及第三问,先找到所求的角,然后利用相关知识算出角即可,也可以建立适当的空间直角坐标系,利用向量法求出角。

易错点

定理的应用不熟练以及建系求角过程中,计算错误。

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题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图4,直三棱柱ABC-ABC的底面是边长为2的正三角形,E,F分别是BC,CC的中点.

20.证明:平面AEF⊥平面BBCC;

21.若直线AC与平面AABB所成的角为45,求三棱锥F-AEC的体积。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

如图,因为三棱柱是直三棱柱,

所以,又E是正三角形的边BC的中点,所以因此,而,

所以.

解析

见答案

考查方向

本题主要考察几何体的体积和面面垂直的判断和性质等知识,意在考察考生的空间向量能力和逻辑推理能力。

解题思路

先证明得到,由面面垂直的判断定理得到.

易错点

不会证明进而由面面垂直的判断定理得到.

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

.

解析

设AB的中点为D,连接,因为是正三角形,所以,又三棱柱是直三棱柱,所以,因此CD平面,于是是直线与平面所成的角,

由题设知,

所以,,

中,,所以

故三棱锥F-AEC的体积.

考查方向

本题主要考察几何体的体积和面面垂直的判断和性质等知识,意在考察考生的空间向量能力和逻辑推理能力。

解题思路

设AB的中点为D,证明是直线与平面所成的角,

由题设知,求出棱锥的高与底面面积即可求解几何体的体积。.

易错点

找不到直线与平面所成的角;

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题型:填空题
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填空题 · 4 分

13.如图,三棱锥A-BCD中,AB=AC=BD=CD=3,AD=BC=2,点M,N分别是AD,BC的中点,则异面直线AN,CM所成的角的余弦值是        

正确答案

解析

试题分析:利用中位线作出异面直线所成的角,然后在三角形中利用余弦定理求出余弦值即可。

连结ND,取ND 的中点为E,连结ME,则ME∥AN,异面直线AN,CM所成的角就是∠EMC,
,∴
又∵EN⊥NC,∴


故答案为:

考查方向

本题考查了异面直线所成的角,余弦定理的应用,属于基础题.

解题思路

连结ND,取ND 的中点为E,连结ME说明异面直线AN,CM所成的角

就是∠EMC通过解三角形,求解即可.

易错点

异面直线所成的角为锐角或直角.

知识点

异面直线及其所成的角
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题型:填空题
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填空题 · 5 分

14.如图,四边形ABCD和ADPQ均为正方形,它们所在的平面互相垂直,动点M在线段PQ上,E、F分别为AB、BC的中点。设异面直线EM与AF所成的角为,则的最大值为    .

正确答案

解析

建立坐标系如图所示.设,则.设,则,由于异面直线所成角的范围为,所以,,则,当t=1时取等号,,所以,当y=0时取得最大值。

考查方向

本题主要考察空间两直线所成的角和不等式等知识,意在考察考生的空间想象能力和运算求解能力.

解题思路

建立坐标系后直接根据坐标求解即可;

易错点

1.点或向量的坐标写错;

不会利用基本不等式求最值。

知识点

异面直线及其所成的角
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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

5.已知异面直线所成角为锐角,下列结论不正确的是

A不存在一个平面使得

B存在一个平面使得

C不存在一个平面使得

D存在一个平面使得

正确答案

D

解析

A. 符合异面直线定义,正确 ;B. 举出特例, 如图,正确;

C.正确,假设存在平面,根据线面垂直的性质定理可知,垂直于同一个平面的两条直线互相平行,这与题中的异面相矛盾;  D. 不正确, 若存在这样的平面, 依题中条件可以得出直线a与直线b互相垂直. 这与题中a与b成锐角矛盾.

考查方向

考查空间的直线与平面的垂直平行等位置关系

解题思路

根据题中的叙述条件画出图形, 结合定理.公理.性质进行论证.

易错点

对定理和性质掌握不准易出错

知识点

异面直线及其所成的角
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题型:填空题
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填空题 · 5 分

16.如图,在凸四边形中,.当变化时,对角线的最大值为_________.

正确答案

解析

在三角形BCD中,

因为角ABC在

所以可以最大值为1

所以BD的最大值为

考查方向

解三角形,余弦定理

解题思路

将BD用含有已知线段长,角度表示出来,然后化简变换,求出最值。

易错点

化简错误,计算错误

教师点评

求最值之类的问题,一般都是先用其他已知条件表示出来,然后利用三角函数或者不等式的性质判断出得到最值的情况。

知识点

异面直线及其所成的角
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图13,四棱锥PABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,E为PD的中点。

正确答案

见解析。

解析

(1)证明:连接BD交AC于点O,连接EO.

因为ABCD为矩形,所以O为BD的中点。

又E为PD的中点,所以EO∥PB.

因为EO⊂平面AEC,PB⊄平面AEC,

所以PB∥平面AEC.

(2)

因为PA⊥平面ABCD,ABCD为矩形,

所以AB,AD,AP两两垂直。

知识点

棱柱、棱锥、棱台的体积平面与平面之间的位置关系直线与平面平行的判定与性质直线与平面垂直的判定与性质
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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

如图,四棱锥S﹣ABCD的底面为正方形,SD⊥底面ABCD,则下列结论中不正确的是(  )

A

B

C

D

正确答案

D

解析

∵SD⊥底面ABCD,底面ABCD为正方形,

∴连接BD,则BD⊥AC,根据三垂线定理,可得AC⊥SB,故A正确;

∵AB∥CD,AB⊄平面SCD,CD⊂平面SCD,

∴AB∥平面SCD,故B正确;

∵SD⊥底面ABCD,

∠SAD是SA与平面SBD所成的角,∠SCD是SC与平面SBD所成的角,

而△SAD≌△SBD,

∴∠SAD=∠SCD,即SA与平面SBD所成的角等于SC与平面SBD所成的角,故C正确;

∵AB∥CD,∴AB与SC所成的角是∠SCD,DC与SA所成的角是∠SAB,

而这两个角显然不相等,故D不正确;

故选D。

知识点

空间中直线与平面之间的位置关系平面与平面之间的位置关系
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

16.如图,在直三棱柱中,已知.设的中点为D,

求证:(1)

(2)

正确答案

证明:(1)由题意知,的中点,

的中点,因此

又因为平面平面

所以平面

(2)因为棱柱是直三棱柱,

所以平面

因为平面,所以

又因为平面平面

所以平面

又因为平面,所以

因为,所以矩形是正方形,因此

因为平面,所以平面

又因为平面,所以

解析

解析已在路上飞奔,马上就到!

知识点

异面直线及其所成的角直线与平面平行的判定与性质
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题型:填空题
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填空题 · 4 分

6. 在长方体中,若,则异面直线

所成角的大小为

正确答案

解析

因为所以所成的角即为所成的角,即,因为,所以

考查方向

异面直线所成的角。

解题思路

异面直线所成的角要通过平移找到所求的角。

易错点

寻找异面直线所成的角要找对。

知识点

异面直线及其所成的角
下一知识点 : 直线、平面平行的判定与性质
百度题库 > 高考 > 理科数学 > 空间点、线、面的位置关系

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