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题型:填空题
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填空题

如图,在长方形中,.现将沿折起,使平面平面,设中点,则异面直线所成角的余弦值为            

正确答案

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题型:简答题
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简答题

正△ABC的边长为4,CD是AB边上的高,E、F分别是AC和BC边的中点,现将△ABC沿CD翻折成直二面角A—DC—B。

(1)试判断直线AB与平面DEF的位置关系,并说明理由;

(2)求二面角E—DF—C的余弦值;

(3)在线段BC上是否存在一点P,使AP⊥DE?证明你的结论.

正确答案

解:(1)如图:在△ABC中,由E、F分别是AC、BC中点,得EF//AB,

又AB平面DEF,EF平面DEF.  ∴AB∥平面DEF.

 

(2)∵AD⊥CD,BD⊥CD 

∴∠ADB是二面角A—CD—B的平面角

∴AD⊥BD  ∴AD⊥平面BCD

取CD的中点M,这时EM∥AD  ∴EM⊥平面BCD

过M作MN⊥DF于点N,连结EN,则EN⊥DF

∴∠MNE是二面角E—DF—C的平面角

在Rt△EMN中,EM=1,MN=

∴tan∠MNE=,cos∠MNE= 

(3)在线段BC上存在点P,使AP⊥DE

证明如下:在线段BC上取点P。使,过P作PQ⊥CD与点Q,

∴PQ⊥平面ACD ∵在等边△ADE中,∠DAQ=30°

∴AQ⊥DE∴AP⊥DE

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题型:简答题
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简答题

(13分)如图,正方形ABCD所在平面与平面四边形ABEF所在平面互相垂直, 

是等腰直角三角形,AB=AE,FA=FE,∠AEF=45°

(1)求证:EF⊥平面BCE;

(2)设线段CD的中点为P,在直线AE上是否存在一点M,使得PM//平面BCE?若存在,请指出点M的位置,并证明你的结论;若不存在,请说明理由。

正确答案

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题型:简答题
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简答题

    (本小题满分12分)

如图,四边形ABCD为正方形,四边形BDEF为矩形,AB=2BF,E丄平面ABCD,G为EF中点.

(1)求证:CF//平面

(2) 求证:平面ASG丄平面CDG;

(3)求二面角C—FG—B的余弦值.

正确答案

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题型:简答题
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简答题

.(本小题满分12分)

如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是一直角梯形,,AD//BC, AB=BC=1,AD=2,PA底面ABCD,PD与底面成角,点E是PD的中点.

(1)  求证:BEPD;

(2)  求二面角P-CD-A的余弦值.            

正确答案

解法一:(1)证明:连结AE

………………………6分

(2)连结AC,在直角梯形ABCD中,

 

所以,所求二面角的余弦值为.  …………………………12分

解法二:(1)如图,建立空间直角坐标系,由已知可得:

A(0,0,0), B(1,0,0),C(1,1,0),

D(0,2,0), P(0,0,2), E(0,1,1),

(2)

,

      

令y=1,则n=(1,1,1),

∴所求二面角的余弦值为.  …………………………12分

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题型:简答题
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简答题

如图,直四棱柱中,底面的菱形,,点在棱上,点是棱的中点.

(1)若的中点,求证:

(2)求出的长度,使得为直二面角.

正确答案

(1)证明略

(2)

解:(1)

所以; …………………………5分

(2)设,连接

因为就是二面角的平面角,

所以,要使只需

所以,从而 ………………12分

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题型:简答题
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简答题

如图,正三棱柱中,是侧棱的中点.

(Ⅰ)证明:

(Ⅱ)求二面角的大小.

正确答案

解:方法一:

(Ⅰ)证明:设的中点,连接.

在正三棱柱中,平面

在面上的射影.

易知.

.                 ………………………………………6分

(Ⅱ)由(Ⅰ)知平面,作,垂足为,连结

为二面角的平面角.

不妨设,则

中,

. ………………12分

方法二:

(Ⅰ)在正三棱柱中,以的中点为原点,建立空间直角坐标系如图.

不妨设,则

.

.………………………6分

(Ⅱ)在空间直角坐标系中,

易知平面的一个法向量为.

设平面的法向量为

易知.

,取

∴二面角的的大小为.………………………………………12分

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题型:填空题
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填空题

如图,在四棱锥VABCD中,底面ABCD是边长为2的正方形,其它四个侧面都是侧棱长为的等腰三角形,则二面角VABC的度数是     

正确答案

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题型:简答题
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简答题

(本题满分13分)

各棱长均为2的斜三棱柱ABC—DEF中,已知BF⊥AE,

BF∩CE=O,AB=AE,连结AO。

(I)求证:AO⊥平面FEBC。

(II)求二面角B—AC—E的大小。

(III)求三棱锥B—DEF的体积。

正确答案

解:(I)∵BCFE是菱形,∴BF⊥EC

又∵BF⊥AE,且AE∩ED=E∴BF⊥平面AEC

而AO平面SEC ∴BF⊥AO∵AE=AB, AB="AC " ∴AE=AC

∴AO⊥EC,且BF∩EC=O∴AO⊥平面BCFE.…………4分

(II)取AC的中点H,连结BH、OH

∵△ABC是等边三角形 ∴BH⊥AC

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题型:简答题
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简答题

(本小题满分12分)

如图,在体积为1的三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱AA1⊥底面ABC,AB⊥AC,AC=AA1=1,P为线段AB上的动点.

(1)求证:CA1⊥C1P;

(2)当AP为何值时,二面角C1-PB1-A1的大小为?

正确答案

(1)证明略

(2)2-

解:(1)证明:∵AA1⊥底面ABC,∴AA1⊥AC,AA1⊥AB.

又∵AB⊥AC,

∴以A为原点,AC,AB,AA1所在的直线分别为x轴,y轴,z轴建立直角坐标系.

又∵VABC-A1B1C1=AB×AC×AA1=1,∴AB=2.(2分)

设AP=m,则P(0,m,0),而C1(1,0,1),C(1,0,0),A1(0,0,1),

∴=(-1,0,1),=(-1,m,-1),

∴·=(-1)×(-1)+0×m+1×(-1)=0,

∴CA1⊥C1P.(6分)

(2)设平面C1PB1的一个法向量n=(x,y,z)

令y=1,则n=(2,1,m-2),(9分)

而平面A1B1P的一个法向量=(1,0,0),

依题意可知cos===,

∴m=2+(舍去)或m=2-.

∴当AP=2-时,二面角C1-PB1-A1的大小为.(12分)

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