- 棱柱的结构特征
- 共46题
16.如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,D,E分别为AB,BC的中点,点F在侧棱B1B上,且 ,
.
求证:(1)直线DE∥平面A1C1F;
(2)平面B1DE⊥平面A1C1F.
正确答案
(1)为中点,
为
的中位线
又为棱柱,
,又
平面
,且
平面
;
⑵ 为直棱柱,
平面
,又
且,
平面
平面
,
又,
平面
又平面
,
又,
,且
平面
平面
,又
平面
平面
.
知识点
6.下图是由圆柱与圆锥组合而成的几何体的三视图,则该几何体的表面积为( )
正确答案
解析
试题分析:由题意可知,圆柱的侧面积为,圆锥的侧面积为
,圆柱的底面面积为
,故该几何体的表面积为
,故选C.
考查方向
解题思路
由三视图可知该几何体的直观图,然后即可求出多面体的体积。
易错点
不能将三视图还原为原图导致出错。
知识点
23.直三棱柱中,
,
,
,
,
.
(1)若,求直线
与平面
所成角的正弦值;
(2)若二面角的大小为
,求实数
的值.
正确答案
(1);
(2)
解析
试题分析:本题属于空间向量中的基本问题,题目的难度是逐渐由易到难,(1)直接按照求直线与平面所成角的步骤来求(2)根据求二面角的步骤,列出关于实数的方程来求解。
分别以所在直线为
轴建立空间直角坐标系.
则,
,
,
,
,
(1)当时,
为
的中点,所以
,
,
,
,设平面
的法向量为
则,所以取
,又
,
所以直线与平面
所成角的正弦值为
.
(2),
,
,
,
设平面的法向量为
,则
,
所以取.
又平面的一个法向量为
,由题意得
,
所以,解得
或
(不合题意,舍去),
所以实数的值为
.
考查方向
解题思路
本题考查二面角、直线与平面所成角的方法。
(1)直线与平面α所成角可先求出平面α的法向量n与直线的方向向量,则
(2)求出二面角α-l-β的大小,可先求出两个半平面α与β的法向量n1,n2,若二面角α-l-β所成的角θ为锐角,则cos θ=|cos〈n1,n2〉|=;若二面角α-l-β所成的角θ为钝角,则cos θ=-|cos〈n1,n2〉|=-
易错点
1、建立空间直角坐标系后,点的坐标书写不正确。
2、二面角、直线与平面所成角的求解。
知识点
正确答案
LUE
知识点
正确答案
略
知识点
如图,直四棱柱ABCD-A1B1C1D1的棱长均为2,∠BAD=,M为BB1的中点,Ol为上底面对角线的交点.
(I)求证:O1M⊥平面ACM1;
(II)求Cl到平面ACM的距离.
21.求证:O1M⊥平面ACM1;
22.求Cl到平面ACM的距离.
正确答案
(1)略;
解析
(Ⅰ)连接AO1,BD在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,BB1⊥平面ABCD,AC平面ABCD,所以BB1⊥AC,∵ 四边形ABCD是边长为2的菱形,∴ AC⊥BD,又∵ BD∩BB1=B,∴ AC⊥平面DBB1D1,又∵ O1M平面DBB1D1,∴ AC⊥O1M.∵ 直四棱柱所有棱长均为2,∠BAD=,M为BB1的中点,∴ BD=2,AC=2,B1M=BM=1,∴ O1M2=O1B12+B1M2=2,AM2=AB2+BM 2=5,O1A2=O1A12+A1A2=7,∴ O1M2+AM2=O1A2,∴ O1M⊥AM.又∵ AC∩AM=A,∴ O1M⊥平面ACM.
考查方向
解题思路
1.先根据线面垂直证明AC⊥O1M,然后利用数量关系算出O1M⊥AM,然后利用线面垂直的判定定理证明;
易错点
1.第(1)问无法找到线线垂直使问题无法得证;
正确答案
解析
∵A1C1∥AC,∴A1C1∥平面ACM,即C1到平面ACM的距离等于O1到平面ACM的距离,由(Ⅰ)得O1M⊥平面ACM,且O1M=,即点C1到平面ACM的距离为.
考查方向
解题思路
先证明线面平行,然后所求距离转换为到面ACM的距离,然后由第(1)问的结论即可求出答案。
易错点
点到面的距离转化到弦到面的距离不会转化;
正确答案
知识点
12.正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,底面边长为1,侧棱长为2,则异面直线AC1与B1C所成角的余弦值是 .
正确答案
解析
试题分析:本题属于空间角的计算问题,题目的难度较小。注意利用向量法比推理法简单。
考查方向
本题主要考查了立体几何的空间角的问题。
解题思路
本题考查异面直线所成的角,解题步骤如下:
利用向量法,建立空间直角坐标系,写出向量AC1和B1C的坐标,再用夹角的余弦公式求解。
。
易错点
本题必须注意正四棱柱的性质,忽视则会出现错误。
知识点
19.(本题满分12分)
如图,长方体中,
,
,
,点
,
分别在
,
上,
.过点
,
的平面
与此长方体的面相交,交线围成一个正方形.
(Ⅰ)在图中画出这个正方形(不必说出画法和理由);
(Ⅱ)求直线与平面
所成角的正弦值.
正确答案
(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ).
试题分析:(Ⅰ)由线面平行和面面平行的性质画平面与长方体的面的交线;(Ⅱ)由交线围成的正方形
,计算相关数据.以
为坐标原点,
的方向为
轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系
,并求平面
的法向量和直线
的方向向量,利用
求直线
与平面
所成角的正弦值.
试题(Ⅰ)交线围成的正方形如图:
(Ⅱ)作,垂足为
,则
,
,因为
为正方形,所以
.于是
,所以
.以
为坐标原点,
的方向为
轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系
,则
,
,
,
,
,
.设
是平面
的法向量,则
即
所以可取
.又
,故
.所以直线
与平面
所成角的正弦值为
.
解析
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知识点
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