- 直线、平面垂直的判定与性质
- 共445题
已知ABC是边长为3的等边三角形,点D、E分别是边AB、AC上的点,且满足==.将ADE沿DE折起到1ADE的位置,并使得平面A1DE⊥平面BCED.
(1)求证:A1D⊥EC;
(2)求三棱锥E-A1CD的高。
正确答案
见解析
解析
解析:(1)因为等边△的边长为3,且
,
所以,
. 在△
中,
,
由余弦定理得.
因为,
所以. ………………………3分
折叠后有
,
因为平面平面
, 又平面
平面
,
平面
,
,所以
平面
故A1D⊥EC.…………6分
(2)法一:由(2)的证明,可知,
平面
.
以为坐标原点,以
射线
、
、
分别为
轴、
轴、
轴的正半轴,建立空间直角坐标系
如图 , 作
于点
,连结
、
,设
, 则
,
,
,
所以,
,
,
所以
因为平面
, 所以平面
的一个法向量为
…8分
设直线
与平面
所成的角为
,
所以,
①若则
…
…9分
②若则
令
因为函数在
上单调递增,所以
即
所以
故所求的最大值为 (此时点P与C重合)…………12分
法二:如图,作于点
,连结
、
,
由(1)有平面
,而
平面
,
所以,又
, 所以
平面
所以是直线
与平面
所成的角 , ………………………8分
设
,则
,
,DH=BD-BH=2-
所以A1H=
所以在△
中,tan
=
①若x=0,则tan=
…………
…9分
②若则tan
=
令
因为函数在
上单调递增,所以
所以tan的最大值为
(此时点P与C重合)…………12分
知识点
如图,四边形为矩形,
平面
,
,
平面
于点
,且点
在
上。
(1)求证:;
(2)求四棱锥的体积;
(3)设点在线段
上,且
,试在线段
上确定一点
,使得
平面
.
正确答案
见解析。
解析
(1)因为平面
,
∥
所以,
因为平面
于点
,
………………………………………2分
因为,所以
面
,
则
因为,所以
面
,
则…………………………………………………………………………4
分
(2)
作,因为面
平面
,所以
面
因为,
,所以
…………………………6分
…………………………………8分
(3)因为,
平面
于点
,所以
是
的中点
设是
的中点,连接
…………………………………………………10分
所以∥
∥
因为,所以
∥面
,则点
就是点
…………………12分
知识点
如图,在底面为直角梯形的四棱锥中
,
,
,
,
。
(1)求证:;
(2)当时,求此四棱锥的表面积。
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:由题意知 则
(4分)
(2)
∴
.
.(6分)
过D作DH⊥BC于点H,连结PH,则同理可证明,
并且.
(8分)
易得
.
.(11分)
故此四棱锥的表面积
(12分)
知识点
如图所示,圆柱的高为2,底面半径为,AE、DF是圆柱的两条母线,过
作圆柱的截面交下底面于
, 四边形ABCD是正方形。
(1)求证;
(2)求四棱锥E-ABCD的体积。
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:AE是圆柱的母线,
下底面,又
下底面,
…………….3分
又截面ABCD是正方形,所以
⊥
,又
⊥面
,又
面
,
…………….5分
(2)因为母线垂直于底面,所以
是三棱锥
的高…………….6分
由(1)知⊥面
,
面
,
面
⊥面
,
过作
,交
于
,
又面
面
,
面
,
面
,即EO就是四棱锥
的高…………….8分
设正方形的边长为
, 则
,
又,
为直径,即
在中,
, 即
…………….(10分)
…………….(12分)
知识点
如图所示,PA⊥平面ABCD,ABCD是矩形,AB = 1,,点F是PB的中点,点E在边BC上移动。
(1)若,求证:
;
(2)若二面角的大小为
,则CE为何值时,三棱锥
的体积为
.
正确答案
见解析
解析
(1)证明:,
为PB中点,
∴ 1分
又⊥平面
,∴
2分
又是矩形,∴
3分
∴,而
4分
∴,∴
5分
而,∴
6分
(2)由(1)知:且
7分
∴为二面角
的一个平面角,则
=60° 8分
∴ 9分
∴,解得
11分
即时,三棱锥
的体积为
12分
知识点
19.如图,在四棱锥P-ABCD的底面是边长为2的正方形,PD⊥平面ABCD, E、F分别是PB、AD的中点,PD=2.
(I)求证:BC⊥PC;
(II)求证:EF//平面PDC;
(III)求三棱锥B—AEF的体积.
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
4. 已知平面,则“
”是“
”成立的( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
19. 如图,在三棱柱中,面
为矩形,
,
,
为
的中点,
与
交于点
,
面
.
(1)证明:;
(2)若,求直线
与面
成角的余弦值.
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
5.设是平面
内两条不同的直线,
是平面
外的一条直线,则“
,
”是“
”的( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
19. 如图所示,在棱长为2的正方体中,
、
分别为
、
的中点。
(Ⅰ)求证://平面
;
(Ⅱ)求证:;
(Ⅲ)求 。
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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