- 空间几何体的结构
- 共7713题
(本小题满分13分)如图,在梯形中,
平面
,且
(1)求异面直线与
间的距离;
(2)求直线与平面
所成的角;
(3)已知是线段
上的动点,若二面角
的
大小为,求AF.
正确答案
(1)平面
平面
,故
与
间的距离就是
到平面
的距离.取
中点
,连
.
平面
又
平面
故平面
平面
由
得
平面
,故
的长度是
到平面
的距离,而
故
与
间的距离是
(2)由(1)知:到平面
的距离即为
到平面
距离,故
到平面
的距离是
在
中:
设直线
与平面
所成的角是
,故
,∴直线
与平面
所成的角是
(3)作于
,作
于
,连
.由
得
则
证得
可证
得∠CKM是二面角
的平面角,所以
,
,
∴,由
,
设,则
,
,由二面角
的平面角小于
得
,故取
,即
.
(12分)
如图,正方形ABCD-A1B1C1D1中,E、F、G分别是AB,AD,AA1的中点,
(1)求证AC1⊥平面EFG,
(2)求异面直线EF与CC1所成的角。
正确答案
解:(1) ∵C1B1⊥面A1ABB1, A1B⊥AB1 由三垂线定理得AC1⊥A1B
∵EF//AB, AC1⊥EF, 同理可证AC1⊥GF
∵GF与EF是平面EFG内的两条相交直线,∴AC1⊥面EFG
(2) ∵E,F分别是AA1,AB的中点,∴EF//A1B
∵B1B//C1C ∴∠A1BB1就是异面直线EF与C1C所成的角
在RT⊿A1BB1中,∠ABB=45º
∴EF与CC所成的角为45º
略
正方体ABCD-A1B1C1D1中,对角线A1C与平面BDC1交于点O,AC、BD交于点M,求证:C1、O、M三点共线.
正确答案
如图,∵AA1∥CC1,
∴AA1、CC1确定一个平面A1C.
显然有平面A1C,
又∵A1C∩平面BC1D=O,AC∩BD=M,
∴点C1、O、M三点在平面A1C内,也在平面BC1D内,
从而C1、O、M三点都在这两个平面的交线上,即C1、O、M三点共线.
空间直线和平面
三棱柱的
底面是边长为1cm的正三角形,侧面是长方形,侧棱长为4cm,一个小虫从A点出发沿表面一圈到达
点,则小虫所行的最短路程为__________cm
正确答案
5
略
从正方体的8个顶点中选取4个点,连接成一个四面体,则这个四面体可能为:①每个面都是直角三解形,②每个面都是等边三解形,有且只有一个面是直角三角形,④有且只有一个面是等边三角形,其中正确的说法有 (写出所有正确结论的编号)
正确答案
①②④
试题分析:根据题意可知当四个顶点在正方体的一个角上的时候,那么得到的四面体中,有且只有一个面是等边三角形,故命题4成立, 而对于选择棱上两个点和底面的两个点,那么得到的为每个面都是直角三解形的四面体,故命题1成立,选择一个面对角线的两个端点和体对角线的两个端点得到的为每个面都是等边三解形的正四面体,故命题2成立。不会有有且只有一个面是直角三角形,命题3错误,故填写①②④
点评:将诶觉该试题的关键是理解不同的四面体的情况下,能找到符合题意的即可,否则就不存在,那么要对于四面体的四个顶点的位置进行选择,来确定结论的正确性,属于中档题,考查了分类讨论是思想和空间想象力。
(本小题满分14分)
如图,在三棱锥P-ABC中, PA=3,AC=AB=4,PB=PC=BC=5,D、E分别是BC、AC的中点,F为PC上的一点,且PF:FC=3:1.
(1)求证:PA⊥BC;
(2)试在PC上确定一点G,使平面ABG∥平面DEF;
(3)在满足(2)的情况下,求二面角G-AB-C的平面
角的正切值.
正确答案
(Ⅰ)略 (Ⅱ)略 (Ⅲ)
(1) 在△PAC中,∵PA=3,AC=4,PC=5,
∴
,∴
;……1分
又AB=4,PB=5,∴在△PAB中,
同理可得 …………………………2分
∵,∴
……3分
∵平面ABC,∴PA⊥BC. …………4分
(2) 如图所示取PC的中点G,…………………5分
连结AG,BG,∵PF:FC=3:1,∴F为GC的中点
又D、E分别为BC、AC的中点,
∴AG∥EF,BG∥FD,又AG∩GB=G,EF∩FD=F,……………7分
∴面ABG∥面DEF.
即PC上的中点G为所求的点. …………… 9分
(3)由(2)知G这PC的中点,连结GE,∴GE⊥平面ABC,过E作EH⊥AB于H,连结GH,则GH⊥AB,∴∠EHG为二面角G-AB-C的平面角. …………… 11分
∵ 又
∴ 又
…………… 13分
∴
∴二面角G-AB-C的平面角的正切值为. …………… 14分
(14分)
如图,点P是边长为1的菱形ABCD外一点,,E是CD的中点,
(1)证明:平面平面PAB;
(2)求二面角A—BE—P的大小。
正确答案
(1)如图,连结BD,由四边形ABCD是菱形且知,
BCD是等边三角形,
E是CD的中点,
而AB//CD,
又平面ABCD,
∴ BE⊥平面PAB。
又平面PAB。
(2)由(1)知,平面PAB,所以
又是二面角A—BE—P的平面角
平面ABCD,
在
故二面角A—BE—P的大小是
略
如图所示,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,侧棱PD⊥底面ABCD,PD=DC,E是PC的中点.求证:PA∥平面EDB.
正确答案
连结AC,AC交BD于O,连结EO.
因为底面ABCD是正方形,
所以点O是AC的中点.
在△PAC中,EO是中位线,
所以PA∥EO.
而平面EDB,且平面EDB,
所以PA∥平面EDB.
空间直线和平面
如图,E、F分别为正方体的面
、面
的中心,则四边形
在该正方体的面上的射影可能是
__________ (只写出序号即可)
正确答案
②③
略
如图所示,侧棱长为的正三棱锥
中,
,过
作截面
,则截面三角形
周长的最小值是________
正确答案
如图,将正三棱锥沿
展开。因为
,所以
。由图可知,当
共线时,截面三角形
的周长最小,最小周长即
长度。在
中,因为
,所以
,即截面角形
的周长的最小值为
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