- 空间几何体的结构
- 共7713题
((本小题满分12分)
如图所示,已知三棱柱,在某个空间直角坐标系中,
,
,其中
、
(1)证明:三棱柱是正三棱柱;
(2)若,求直线
与平面
所成角的大小。
正确答案
、(1)证明:且
所以⊿ABC是正三角形
又,所以
,故
平面
所以三棱柱ABC是正三棱柱。
(2)取AB的中点O,连接CO、,根据题意知
平面
,
所以就是直线
与平面
所成的角
在Rt⊿
中,
,故
所以°,即直线
与平面
所成的角为45°
略
如图,已知点P是三角形ABC外一点,且底面
,点
,
分别在棱
上,且
。 。
(1)求证:平面
;
(2)当为
的中点时,求
与平面
所成的角的大小;
(3)是否存在点使得二面角
为直二面角?并说明理由.
正确答案
(1)∵PA⊥底面ABC,∴PA⊥BC.
又,∴AC⊥BC.
∴BC⊥平面PAC.
(2)∵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,
∵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
.
(3)∵AE//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,
∵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.
略
.(本小题满分10分)
如图所示,在三棱锥中,
,且
。
(1)证明:;
(2)求侧面与底面
所成二面角的大小;
正确答案
(1)
(5分)
(2)
(7分)
有已知求得
(10分)
略
设地球的半径为R,在北纬45°圈上有甲、乙两地,它们分别在东经50°与东经140°圈上,则甲、乙两地的球面距离是 .
正确答案
略
若某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,则此
几何体的体积是
正确答案
18
略
在正方体
,求
所成角的正弦值。
正确答案
所成角的正弦值为8/17.
不妨设正方体的棱长为1,建立空间直角坐标系,
则:
4分
6分
8分
10分
如图,四棱锥中,底面
是正方形,
是正方形
的中心,
底面
,
是
的中点.
求证:(Ⅰ)∥平面
;
(Ⅱ)平面平面
.
正确答案
见解析
(Ⅰ)连结.
∵是
的中点,
是
的中点,
∴∥
,
又∵平面
,
平面
,
∴∥平面
.
(Ⅱ)∵底面
,
∴,
又∵,且
=
,
∴平面
.
而平面
,
∴平面平面
.
如图,在四棱锥中,侧面
是正三角形,且与底面垂直,底面
是边长为2的菱形,
,
是
中点,过
、、
三点的平面交
于
.
(1)求证:; (2)求证:
是
中点;(3)求证:平面
⊥平面
.
正确答案
(1)略 (2)略 (3)略
证明:(1)连结,
,设
,连结
∵是的菱形 ∴
是
中点,又
是
中点,∴
, 又
, ∴
(2)依题意有 ∴
平面
, 而平面
平面
∴, ∴
,(或证
∥平面
) ∴
又是
中点 ∴
是
中点
(3)取AD中点E,连结,
,
,如右图
∵为边长为2的菱形,且
,∴
为等边三角形,又
为
的中点
∴ ,又∵
,∴
⊥面
,∴AD⊥PB, 又∵
,
为
的中点,∴
,∴
平面
而
平面
∴平面平面
(本小题12分)
已知斜三棱柱的底面是正三角形,侧面
是边长为2的菱形,
且,
是
的中点,
.
①求证:平面
;
②求点到平面
的距离.
正确答案
①略②
略
如图,底面是正方形的四棱锥–
,平面
⊥平面
,
=
=
=2.
(I)求证:⊥
;
(II)求直线与平面
所成的角的正弦值.
正确答案
(II)
(I)证明:∵平面平面
,
平面平面
=
,
,∴
平面
,
又
平面
,∴
..………………………………7 分
(II)取中点
,由
得
,
又平面平面
,故
平面
,
∴就是直线
与平面
所成的角.
∵,∴
. ……………………………………14 分
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