- 空间几何体的结构
- 共7713题
(14分)已知四边形ABCD为矩形,PA平面ABCD、M、N、E分别是AB、PC、CD的中点。
(1)求证:MN//平面PAD
(2)当MN平面PCD时,求二面角P-CD-B的大小
正确答案
60度
略
如图,△ABC内接于圆O,AB是圆O的直径,,
,设AE与平面ABC所成的角为
,且
,
四边形DCBE为平行四边形,DC平面ABC.
(1)求三棱锥C-ABE的体积;
(2)证明:平面ACD平面ADE;
(3)在CD上是否存在一点M,使得MO//平面ADE?证明你的结论.
正确答案
∴
解:(1)∵四边形DCBE为平行四边形 ∴
∵ DC平面ABC ∴
平面ABC
∴为AE与平面ABC所成的角,
即=
--------------------2分
在Rt△ABE中,由
,
得
------------3分
∵AB是圆O的直径 ∴
∴
∴
---------------------------------------4分
∴ ------------------5分
(2)证明:∵ DC平面ABC ,
平面ABC ∴
. -------------6分
∵且
∴
平面ADC.
∵DE//BC ∴平面ADC -------------------------------------8分
又∵平面ADE ∴平面ACD
平面
--------9分
(3)在CD上存在点,使得MO∥平面
,该点
为
的中点.------10分
证明如下:
如图,取的中点
,连MO、MN、NO,
∵M、N、O分别为CD、BE、AB的中点,
∴. ----------------------------------------------11分
∵平面ADE,
平面ADE,
∴ -----------------------------------------------12分
同理可得NO//平面ADE.
∵,∴平面MNO//平面ADE. --------------------13分
∵平面MNO,∴MO//平面ADE. -------------14分(其它证法请参照给分)
(本小题满分12分)
已知四棱锥的三视图如下图所示,其中主视图、侧视图是直角三角形,俯视图是有一条对角线的正方形.
是侧棱
上的动点.
(1)求证:
(2)若五点在同一球面上,求该球的体积.
正确答案
(1)证明:由已知 ……2分
,
又因为,
……6分
(2)解:以正方形为底面,
为高补成长方体,此时对角线
的长为球的直径,
,
. …12分
在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=3,AD=2,CC1=1,一条绳子从点A沿表面拉到点C1,求绳子的最短的长.
正确答案
①沿平面AA1B1B、平面A1B1C1D1铺展成平面,此时AC1=.
②沿平面AA1D1D、平面A1D1C1B1铺展成平面,此时AC1=.
③沿平面AA1B1B、平面BB1C1C铺展成平面,此时AC1=.
故绳子的最短的长为.
(本题满分10分) 已知三棱锥P—ABC中,PC底面ABC,AB=BC,D、F分别为
AC、PC的中点,DEAP于E。
(1)求证:AP平面BDE;
(2)若AE:EP=1:2,求截面BEF分三棱锥P—ABC所成上、下两部分的体积比。
正确答案
1:2
解:(1)证明:平面ABC,
…………2分
由AB=BC,D为AC的中点,得
又………………4分
又
由已知
………………………5分
(2)设点E和点A到平面PBC的距离分别为
则………………7分
故截面BEF分三棱锥P—ABC所成上、下两部分体积的比为1:2。…………10分
(本小题共12分)如图,一张平行四边形的硬纸片中,
,
。沿它的对角线
把△
折起,使点
到达平面
外点
的位置。
(Ⅰ)证明:平面平面
;
(Ⅱ)如果△为等腰三角形,求二面角
的大小。
正确答案
解:(Ⅰ)证明:因为,
,
所以,
。
因为折叠过程中,,
所以,又
,故
平面
。
又平面
,所以平面
平面
。
(Ⅱ)如图,延长到
,使
,连结
,
。
因为,
,
,
,所以
为正方形,
。
由于,
都与平面
垂直,所以
,可知
。
因此只有时,△
为等腰三角形。
在△
中,
,又
,
所以△为等边三角形,
。
由(Ⅰ)可知,,所以为二面角
的平面角,即二面角
的大小为
。
如图,在正方体中,
、
分别是棱
、
的中点.
试画出平面与平面
的交线.
正确答案
答案见解析
作法:平面同时与平面
与平面
相交,其交线分别为
和
,因此,分别延长
和
相交于点
,
,且
平面
,
平面
,
为平面
与平面
的一个公共点.同理可作出点
也是平面
和平面
的公共点,连结
,根据公理
知,直线
就是两个平面的交线.
、
、
两两异面,空间与
、
、
,均相交的直线有多少条?
正确答案
证明见解析
证:存在,
,
,
存在,
,
与
、
异面,
中有无数个点在
、
外
每一个点可作一条线与、
均相交
∴无数条
若长方体的长、宽、高分别为,则这个长方体的对角线长为__________
正确答案
由题意,长方体的对角线长是
如图是 一正方体的表面展开图,B、N、Q都是所在棱的中点
则在原正方体中,①AB与CD相交;②MN∥PQ;③AB∥PE;④MN与CD异面;⑤MN∥平面PQC.所给关系判断正确的是_____
正确答案
①②④⑤
略
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