- 空间图形的公理
- 共69题
如图,在长方形中,
,
,
为
的中点,
为
的中点.现在沿
将三角形
向上折起,在折起的图形中解答下列两问:
(1)在线段上是否存在一点
,使
∥面
?若存在,请证明你的结论;若不存在,请说明理由;
(2)若面面
,求二面角
的余弦值。
正确答案
见解析。
解析
(1)
线段上存在一点
,且当
时,
∥面
………………………………1分
证明如下:
设为
的中点,连结
,则
∥
又因为,
为
的中点
所以∥
,所以
∥
,………………4分
面
,
面
,
∥面
…………………………………5分
(2)为
的中点,
,
为
的中点,
.
,
,
面
面
,
面
由此可以分别为
轴,建立坐标系如图………………………………7分
因为面
,所以
,又
,
,
面
,则
为面
的一个法向量。
因为,
,所以
,
……………………………9分
又可得:,
,所以
,
设面的法向量为
由,即
,令
,则
…11分
所以,故二面角
的余弦值为
………12分
知识点
一个棱长为2的正方体沿其棱的中点截去部分后所得几何体的三视图如图示,则该几何体的体积为( )
正确答案
解析
依题意可知该几何体的直观图如图示,其体积为正方体的体积去掉两个三棱锥的体积,即:,
故选D。
知识点
如图,已知平面
,
平面
,
为等边三角形,
,
为
的中点。
(1)求证:平面
;
(2)求证:平面平面
;
(3)求直线和平面
所成角的正弦值。
正确答案
见解析。
解析
(1) 证明:取的中点
,连结
,
为
的中点,
,
平面
,
平面
,
,
,且
,
从而为平行四边形,
………………………………………………3分
平面
,
平面
,∴
平面
…………………………4分
(2) 证明:为等边三角形,
为
的中点,
,
平面
,
平面
,
,又
平面
…………………………………………………………………………6分
由 (1)知:,
平面
,
平面
,
平面
平面
…………………………………………………………………8分
(3) 解:
设,建立如图所示的坐标系
,则
,
,
,
,
,
∵为
的中点,∴
,
,
,
设平面的法向量为
,
由可得:
,令
,则
,取
.
设和平面
所成的角为
,则
∴直线和平面
所成角的正弦值为
. ……………………………………12分
知识点
如图所示的几何体是由以等边三角形ABC为底面的棱柱被平面DEF所截面得,已知FA⊥平面ABC,AB=2,BD=1,AF=2,
正确答案
解析
(1)证法一:
平面
,
平面
,
…………2分
又且
为
的中点,
平面
, ………………4分
平面
,
……………………………………………………………………6分
证法二:
如图,以为原点,
分别为
轴、
轴、
轴建立空间直角坐标系,
…………………………2分
即
………………6分
(2)解法一:
设平面的法向量为
………7分
设平面的法向量为
由得
,
解得, …………………………9分
所以 , …………………11分
故平面与平面
相交所成锐二面角的大小为
. …………………12分
知识点
如图,某种水箱用的“浮球”,是由两个半球和一个圆柱筒组成. 已知球的直径是,圆柱筒长
.[
(1)这种“浮球”的体积是多少(结果精确到0.1)?
(2)要在这样个“浮球”表面涂一层胶质,如果每平方米需要涂胶
克,共需胶多少?
正确答案
(1)169.9(2)1200
克
解析
解析:(1),
,
…………2分
,
…………2分
…………2分
(2)…………2分
…………2分
1个“浮球”的表面积
2500个“浮球”的表面积的和
所用胶的质量为(克)…………2分
答:这种浮球的体积约为;供需胶
克.
知识点
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