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题型:简答题
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简答题

如图,四边形ABCD是矩形,面ABCD,过BC作平面BCFE交AP于E,

交DP于F,求证:四边形BCFE是梯形

正确答案

见解析

因为,所以BC//面ADP,所以BC//EF,所以EF//AD,但EF的长度

小于的长度,而,所以EF的长度小于BC的长度,故四边形BCFE是梯形

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题型:简答题
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简答题

如图,正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为1,PQ分别是线段AD1BD上的点,且D1PPA=DQQB=5∶12.

小题1:求证PQ∥平面CDD1C1

小题2:求证PQAD;.

正确答案

小题1:在平面AD1内,作PP1∥AD与DD1交于点P1,在平面AC内,作

QQ1∥BC交CD于点Q1,连结P1Q1.

,    ∴PP1QQ1 .

由四边形PQQ1P1为平行四边形,  知PQ∥P1Q1

而P1Q1平面CDD1C1, 所以PQ∥平面CDD1C1

小题1:AD⊥平面D1DCC1,   ∴AD⊥P1Q1,

又∵PQ∥P1Q1,  ∴AD⊥PQ.

小题1:在平面AD1内,作PP1∥AD与DD1交于点P1,在平面AC内,作

QQ1∥BC交CD于点Q1,连结P1Q1.

,    ∴PP1QQ1 .

由四边形PQQ1P1为平行四边形,  知PQ∥P1Q1

而P1Q1平面CDD1C1, 所以PQ∥平面CDD1C1

小题1:AD⊥平面D1DCC1,   ∴AD⊥P1Q1,

又∵PQ∥P1Q1,  ∴AD⊥PQ.

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题型:简答题
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简答题

已知四棱锥的底面是正方形,⊥底面上的任意一点。

(1)求证:平面

(2)设,求点到平面的距离

(3)求的值为多少时,二面角的大小为120°

正确答案

(1)略  (2)点到平面的距离为

(3)当时,二面角—D的大小为120°

本题考查平面与平面垂直的判定,点、线、面间的距离计算,考查逻辑思维能力,转化思想,是中档题.

(1)证明平面EBD内的直线BD,垂直平面SAC内的两条相交直线AC,SA,即可证明平面EBD⊥平面SAC;

(2)SA=4,AB=2,设AC∩BD=F,连SF,点A到平面SBD的距离为h,利用 •S△SBD•h= •S△ABD•SA,求点A到平面SBD的距离;

(3)利用建立空间直角坐标系,然后表示平面的法向量来求解二面角的平面角的大小

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题型:简答题
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简答题

如图,已知矩形ABCD中,AB=1,BC=,PA平面ABCD,且PA=1。

(1)问BC边上是否存在点Q,使得PQQD?并说明理由;

(2)若边上有且只有一个点Q,使得PQQD,求这时二面角Q的正切。

正确答案

(1) (i)当时,BC上存在点Q,使PQQD;

(ii)当时,BC上不存在点Q,使PQQD。

(2)

(1)(如图)以A为原点建立空间直角坐标系,设

则Q,P(0,0,1),D,

,有,得         ①

若方程①有解,必为正数解,且小于

,,得

(i)当时,BC上存在点Q,使PQQD;

(ii)当时,BC上不存在点Q,使PQQD。

(2)要使BC边上有且只有一个点Q,使PQQD,则方程①有两个相等的实根,

这时,,得,有

又平面APD的法向量,设平面PQD的法向量为

,得,解得

,则,则

所以二面角的正切为

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题型:简答题
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简答题

如图,在四棱锥中,底面的中点.

(Ⅰ)求和平面所成的角的大小;

(Ⅱ)证明平面

正确答案

(1)解:底面

AB平面PAD

为直线BP与平面PAD所成的角(4分)

中, ,=(7分)

(2)证明:底面

 CD平面PAC

AE平面PAC           (10分)

中,AB="AC,"

AC="AB=PA    " 又中,E为斜边PC的中点

                        (13分)

    平面.

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题型:简答题
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简答题

(14分)如图P是四边形ABCD外一点,PA底面ABCD,ABAD,ACCD,,PA=AB=BC,E是PC的中点

(1)求证CDAE;

(2)求证PD面BAE

正确答案

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题型:填空题
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填空题

已知在四面体中,分别是的中点,若

所成的角的大小为。

正确答案

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题型:填空题
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填空题

设正方体的棱长为2 ,一个球内切于该正方体。则这个球的体积是            

正确答案

     

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题型:填空题
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填空题

已知平行四边形ABCD中,ABBC,BCA=300,AC=20,PA平面ABCD,且PA=5,则P到BC的距离为                  .                           (图4)

正确答案

解:由题意可知,四边形ABCD是矩形,并且AC=20,BCA=300,所以AB=10,,因为PA平面ABCD,所以PABC,ABBC,BC面PAB, BC PB, , 则P到BC的距离为PB,且PA=5所以PB=

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题型:简答题
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简答题

如图,在三棱锥底面

分别在棱上,且 

(Ⅰ)求证:平面

(Ⅱ)当的中点时,求与平面所成的角的大小;

(Ⅲ)是否存在点使得二面角为直二面角?并说明理由.

正确答案

(Ⅰ)略

(Ⅱ)与平面所成的角的大小

(Ⅲ)存在点E使得二面角是直二面角.

【解法1】本题主要考查直线和平面垂直、直线与平面所成的角、二面角等基础知识,考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力.

(Ⅰ)∵PA⊥底面ABC,∴PA⊥BC.

,∴AC⊥BC.

∴BC⊥平面PAC.       ……………4分

(Ⅱ)∵D为PB的中点,DE//BC,

又由(Ⅰ)知,BC⊥平面PAC,

∴DE⊥平面PAC,垂足为点E.

∴∠DAE是AD与平面PAC所成的角,……………6分

∵PA⊥底面ABC,∴PA⊥AB,又PA=AB,

∴△ABP为等腰直角三角形,∴

∴在Rt△ABC中,,∴.

∴在Rt△ADE中,

与平面所成的角的大小        ……………8分.

(Ⅲ)∵DE//BC,又由(Ⅰ)知,BC⊥平面PAC,∴DE⊥平面PAC,

又∵AE平面PAC,PE平面PAC,∴DE⊥AE,DE⊥PE,

∴∠AEP为二面角的平面角,        ……………10分

∵PA⊥底面ABC,∴PA⊥AC,∴.

∴在棱PC上存在一点E,使得AE⊥PC,这时

故存在点E使得二面角是直二面角.    ……………12分

【解法2】如图,以A为原煤点建立空间直角坐标系

,由已知可得

.……………2分

(Ⅰ)∵

,∴BC⊥AP.

又∵,∴BC⊥AC,∴BC⊥平面PAC.     ……………4分

(Ⅱ)∵D为PB的中点,DE//BC,∴E为PC的中点,

∴又由(Ⅰ)知,BC⊥平面PAC,∴∴DE⊥平面PAC,垂足为点E.

∴∠DAE是AD与平面PAC所成的角,               ……………6分

,∴.

与平面所成的角的大小……………8分

(Ⅲ)解法同一 (略)

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