- 直线与平面垂直的判定与性质
- 共118题
已知在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,AB=2,PA=AD=1,E,F分别是AB、PD的中点。
(1)求证:AF⊥平面PDC;
(2)求三棱锥B﹣PEC的体积;
(3)求证:AF∥平面PEC。
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:∵PA⊥平面ABCD,∴PA⊥CD,
由底面ABCD是矩形,∴CD⊥DA,又PA∩AD=A,∴CD⊥平面PAD,
∴CD⊥AF。
∵PA=AD=1,F是PD的中点,
∴AF⊥PD,
又PD∩DC=D,∴AF⊥平面PDC。
(2)解:=,
∵PA⊥平面ABCD,
VB﹣PEC=VP﹣BEC==。
(3)
取PC得中点M,连接MF、ME。
∵,,E是AB的中点,∴,
∴四边形AEMF是平行四边形,
∴AF∥EM。
又AF⊄平面PEC,EM⊂平面PEC,
∴AF∥平面PEC。
知识点
如图,已知平面,、是上的两个点, 、在平面内,且,,在平面上有一个动点,使得,则面积的最大值是( ),
正确答案
解析
因为,所以在直角三角形中,即,即,
设,过点做的垂线,设高为,如图,
在三角形中有,整理得,所以,所以的最大值为,所以面积最大为。
知识点
在在四棱锥O-ABCD中,底面ABCD为菱形,OA⊥平面ABCD,E为OA的中点,F为BC的中点,求证:
(1)平面BDO⊥平面ACO;
(2)EF//平面OCD.
正确答案
见解析
解析
(1)∵平面,平面,所以,
∵是菱形,∴,又,
∴平面,
又∵平面,∴平面平面。
(2)取中点,连接,则,
∵是菱形,∴,
∵为的中点,∴
∴。
∴四边形是平行四边形,∴
又∵平面,平面。
∴平面,
知识点
如图,矩形ABCD中,对角线AC、BD的交点为G,AD⊥平面ABE,AE⊥EB,AE=EB=BC=2,F为CE上的点,且BF⊥CE。
(1)求证:AE⊥平面BCE;
(2)求证:AE∥平面BFD;
(3)求三棱锥C-GBF的体积。
正确答案
见解析。
解析
知识点
如图,在三棱锥中,平面,,为侧棱上一点,它的正(主)视图和侧(左)视图如图所示。
(1)证明:平面;
(2)求三棱锥的体积;
(3)在的平分线上确定一点,使得平面,并求此时的长。
正确答案
见解析。
解析
(1)因为平面,所以,
又,所以平面,所以。
由三视图可得,在中,,为中点,所以,所以平面。
(2)由三视图可得,
由⑴知,平面,
又三棱锥的体积即为三棱锥的体积,
所以,所求三棱锥的体积,
(3)取的中点,连接并延长至,使得,点即为所求。
因为为中点,所以,
因为平面,平面,所以平面,连接,,四边形的对角线互相平分,所以为平行四边形,所以,又平面,所以在直角中,。
知识点
如图1,在直角梯形中,,,.将沿折起,使平面平面,得到几何体,如图2所示.
(1) 求证:平面(2) 求几何体的体积。
正确答案
见解析。
解析
解:(1)在图1中,可得,从而,故
取中点连结,则,又面面,
面面,面,从而平面,
∴
又,,
∴平面
另解:在图1中,可得,从而,故
∵面ACD面,面ACD面,面,从而平面
(2) 由(1)可知为三棱锥的高. ,
所以
由等积性可知几何体的体积为
知识点
已知四棱锥的底面是直角梯形,,,侧面为正三角形,,,如图4所示。
(1) 证明:平面;
(2) 求三棱锥的体积。
正确答案
见解析
解析
(1) 直角梯形的,,又,,
∴。
∴在△和△中,有,。
∴且。
∴。
(2)∵, 是正三角形,
∴,结合几何体可知 ,
∴。
知识点
设、是两条不同的直线,、、是三个不同的平面。给出下列四个命题:
①若,,则 ②若、,,,则
③若,,,则 ④若,,,则
其中,正确命题的个数是
正确答案
解析
略
知识点
如图,平行四边形ABCD中,CD=1,,且BD⊥CD,正方形ADEF和平面ABCD垂直,G,H是DF,BE的中点.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)求三棱锥的体积.
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:平面平面,交线为
∴
∴
又
∴
(2)证明:连结,则是的中点
∴中,
又
∴
∴平面
(3)解:设中边上的高为
依题意:
∴
即:点到平面的距离为
∴
知识点
如图,在正三棱锥中,,分别为,的中点.
(1)求证:平面;
(2)求证:平面平面.
正确答案
见解析。
解析
(1)连交于点,为中点, ,
为中点,,
,四边形是平行四边形,
,又平面,平面,平面.
(2)由(1)知,,为中点,所以,所以,
又因为底面,而底面,所以,
则由,得,而平面,且,
所以面,
又平面,所以平面平面.
知识点
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