- 空间几何体的结构
- 共7713题
已知直四棱柱ABCD—A1B1C1D1的底面是菱形,且∠DAB=60°,AD=AA1,F为棱BB1的中点,M为线段AC1的中点。
(1)求证:直线MF∥平面ABCD;
(2)求平面AFC1与平面ABCD所成二面角的大小。
正确答案
(1)延长C1F交CB的延长线于点N,连接AN。因为F是BB1的中点,所以F为C1N的中点,B为CN的中点。
又M是线段AC1的中点,故MF∥AN。
又MF平面ABCD,AN
平面ABCD。
∴MF∥平面ABCD。
(2)易得BD⊥ACC1A1,又AC1ACC1A1,
∴BD⊥AC1,∴BD∥NA,∴AC1⊥NA。
又由BD⊥AC可知NA⊥AC,
∴∠C1AC就是平面AFC1与平面ABCD所成二面角的平面角或补角。
在Rt△C1AC中,,
故∠C1AC=30°
∴平面AFC1与平面ABCD所成二面角的大小为30°或150°
略
如图所示,两条异面直线AB,CD与三个平行平面α,β,γ分别相交于A,E,B及
C,F,D,又AD、BC与平面β的交点为H,G.
求证:四边形EHFG为平行四边形。
正确答案
证明:∵平面ABC∩平面α=AC,平面ABC∩平面β=BC,α∥β
∴AC∥EG.同理可证AC∥HF.
∴EG∥HF.同理可证EH∥FG.
∴四边形EHFG为平行四边形.
略
已知四棱锥的底面为直角梯形,
,
底面
,且
,
,
是
的中点。
(Ⅰ)证明:面面
;
(Ⅱ)求与
所成角的余弦值;
(Ⅲ)求面与面
所成二面角的余弦值.
正确答案
解:证明:以为坐标原点
长为单位长度,如图建立空间直角坐标系,则各点坐标为
.
(Ⅰ)证明:因
由题设知,且
与
是平面
内的两条相交直线,由此得
面
.又
在面
上,故面
⊥面
.(Ⅱ)解:因
(Ⅲ)解:在上取一点
,则存在
使
要使
为
所求二面角的平面角.
略
(本小题满分12分)
如图,长方体中,
AD=2,AB=AD=4,
,点E是AB的中点,点F是
的中点。
(1)求证:;
(2)求异面直线与
所成的角的大小;
(本题满分12分)
已知,且以下命题都为真命题:
命题 实系数一元二次方程
的两根都是虚数;
命题 存在复数
同时满足
且
.
求实数的取值范围.
正确答案
解:由命题为真,可得
;……6分
由命题为真,可知复平面上的圆
和圆
有交点,
于是由图形不难得到,……12分
故两个命题同时为真的实数的取值范围是
.……14分
略
如图所示,在棱长为的
正方体ABCD—A1B1C1D1中,E、F、H分别是棱BB1、CC1、DD1的中点。
(Ⅰ)求证:BH//平面A1EFD1;
(Ⅱ)求直线AF与平面A1EFD1所成的角的正弦值。
正确答案
(Ⅰ)证明略
(Ⅱ)
(Ⅰ)证明:连结D1E,
………………7分
(Ⅱ)解:过A作AG⊥A1E,垂足为G。
∵A1D1⊥平面A1ABB1,∴A1D1⊥AG,
∴AG⊥平面A1EFD1。
连结FG,则∠AFG为所求的角。……9分
即直线AF与平面A1EFD1所成的角的正弦值为 …………14分
如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,S,E,G分别是B1D1,BC,SC的中点.
求证:直线EG∥平面BB1D1D.
正确答案
证明:如图,连接SB
∵E,G分别是BC,SC的中点,∴EG∥SB
∵
∴直线EG∥平面BB1D1D
略
(本小题满分14分)
如图, 在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=3,BC=4,,AA1=4,点D是AB的中点.
(1)求证:AC⊥BC1;
(2)求的体积;
(3)求二面角的平面角的余弦值.
正确答案
(1)证明:直三棱柱ABC-A1B1C1,底面三边长AC=3,
BC=4,AB=5,
∴ AC⊥BC, …………2分
又 AC⊥C1 C,
∴ AC⊥平面BCC1;
∴ AC⊥BC1 …………4分
(2)…………8分
(3)解法一:取中点
,过
作
于
,连接
。
是
中点,
∴
∴平面
,又
∴
∴ ,又
∴平面
∴
∴是二面角
的平面角…………10分
AC=3,BC=4,AA1=4,
∴,
∴
,
∴二面角
的余弦值为
…………14分
解法二:以分别为
轴建立如图所示空间直角坐标系,
AC=3,BC=4,AA1=4,
∴,
,
,
∴,
平面的法向量
,
设平面的法向量
,
则,
的夹角的补角的大小就是二面角
的大小
则由解得
…12分
,………13分
∴二面角的余弦值为
…………14分
略
(12分).若以连续掷两次骰子分别得到的点数m、n作为点P的坐标
,求:
(1)点P在直线上的概率;
(2)点P在圆外的概率.
正确答案
解:
(1)由上表格可知有6个,一共有36数据-----------------4分
∴P点在直线上的概率为 6/36=1/6.------------------------------------
-----2分
(2)在圆内的点P有(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4)(3,1),(3,2),(3,3),(4,1),(4,2)------------------------- 2分
在圆上的点P有 (3,4),(4,3)------------------------------------------------1分
上述共有15个点在圆内或圆外.共有36个点坐标.--------------------------------1分
所以点P在圆外的概率为 1-15/36=7/12-------------------------------2分
---------------------------------------------------------------------------------------------------共12分
略
(本大题8分)已知正方体,求:
(1)异面直线与
所成的角;
(2)证明:直线//平面
C
(3)二面角D— AB—C
的大小;
正确答案
.(1)
(2)略
(3)
略
(本题满分10分)
如图,正方形
所在平面与
所在平面垂直,
,
,
中点为
.
(1)求证:
(2)求直线与平面
所成角
正确答案
略
扫码查看完整答案与解析