- 直线与平面垂直的判定与性质
- 共118题
如图,已知平面
,
∥
,
为等边三角形,
为
边的中点,且
(1)求证:∥面
;
(2)求证:面平面
;
(3)求三棱锥的体积。
正确答案
见解析
解析
(1)证明:取BE的中点G,连FG∥,AC∥
,四边形
为平行四边形,故CF∥AG, 即证CF∥面ABE …………………………3分
(2)证明:△ECD为等边三角形,得到CF⊥ED又CF⊥BDCF⊥面BDE
而CF∥AG ,故⊥面BDE,
平面ABE,平面ABE ⊥平面BDE……………………………… 7分
(3)由CF⊥面BDE,面BDE,所以
知识点
如图,三棱柱中,侧棱垂直于底面,
,
,D是棱
的中点.
(1)求异面直线和
所成的角;
(2)证明:平面⊥平面
.
正确答案
见解析
解析
(1)由题设知AA1//BB1,
所以异面直线DC1和BB1所成的角为。
因为侧棱垂直底面,
。
又AC=BC=AA1,D是棱AA1的中点,
是等腰直角三角形。
。
所以,异面直线和
所成的角为
··············6分
(2)由题设知,
又
由题设知
,即
又,
平面
⊥平面
··············13分
知识点
如图所示,平面⊥平面
,
为正方形,
,且
分别是线段
的中点。
(1)求证://平面
;
(2)求三棱锥的体积。
正确答案
见解析。
解析
(1)
证明:分别是线段PA、PD的中点,
…………2分
又∵ABCD为正方形,∴BC//AD,∴BC//EF。 …………4分
又平面EFG,EF
平面EFG,∴BC//平面EFG …………6分
(2)∵平面PAD⊥平面ABCD,CD⊥AD,∴CD⊥平面PAD,即GD⊥平面AEF。 ……8分
又∵EF//AD,PA⊥AD,∴EF⊥AE。 …………10分
又
…………12分
知识点
如图,四边形与
都是边长为a的正方形,点E是
的中点,
(1) 求证:;
(2) 求证:平面
(3) 求体积与
的比值。
正确答案
见解析。
解析
(1)
设BD交AC于M,连结ME.
∵ABCD为正方形,所以M为AC中点,
又∵E为的中点 ∴ME为
的中位线
∴又∵
∴. …………………4分
(2)∵ABCD为正方形 ∴
∵.
又
∵
∴. …………………8分
(3)(要有计算过程) …………………12分
知识点
如图,在四棱锥P—ABCD中,底面ABCD是正方形,PD⊥底面ABCD,M、N分别为PA、BC的中点,且PD=AD
(1)求证:MN//平面PCD;
(2)求证:平面PAC⊥平面PBD;
正确答案
见解析。
解析
(1)
取AD中点E,连接ME,NE. www.zxxk.com
由已知M,N分别是PA,BC的中点.
∴ME//PD,NE//CD……………………………………2分
又ME,平面MNE.
.
所以,平面MNE//平面PCD.…………………………4分
MN平面MNE
所以,MN//平面PCD………………………………6分
(2)因为四边形ABCD为正方形.
所以AC⊥BD.
又PD⊥平面ABCD.AC平面ABCD所以PD⊥AC.……………………………8分
又BDPD=D.
所以AC⊥平面PBD.………………………………………………………………10分
AC平面PAC
所以平面PAC⊥平面PBD…………………………………………………………12分
知识点
如图,四棱锥P—ABCD中,PD⊥平面ABCD,底面ABCD为矩形,PD=DC=4,AD=2,E为PC的中点.
(1)求证:AD⊥PC;
(2)求三棱锥P-ADE的体积;
(3)在线段AC上是否存在一点M,使得PA//平面EDM,若存在,求出AM的长;若不存在,请说明理由.
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:因为PD⊥平面ABCD.
所以PD⊥AD.
又因为ABCD是矩形,
所以AD⊥CD.…………………………………………………………………2分
因为
所以AD⊥平面PCD.
又因为平面PCD,
所以AD⊥PC.………………………………4分
(2)解:因为AD⊥平面PCD,VP-ADE=VA-PDE,…………………………………6分
所以AD是三棱锥A—PDE的高.
因为E为PC的中点,且PD=DC=4,
所以
又AD=2,
所以………………………………8分
(3)
取AC中点M,连结EM、DM,
因为E为PC的中点,M是AC的中点,
所以EM//PA,
又因为EM平面EDM,PA
平面EDM,
所以PA//平面EDM.…………………………………………………………10分
所以
即在AC边上存在一点M,使得PA//平面EDM,AM的长为.………12分
知识点
如图,四边形为矩形,
平面
,
,
平面
于点
,且点
在
上。
(1)求证:;
(2)求四棱锥的体积;
(3)设点在线段
上,且
,试在线段
上确定一点
,使得
平面
.
正确答案
见解析。
解析
(1)因为平面
,
∥
所以,
因为平面
于点
,
………………………………………2分
因为,所以
面
,
则
因为,所以
面
,
则…………………………………………………………………………4
分
(2)
作,因为面
平面
,所以
面
因为,
,所以
…………………………6分
…………………………………8分
(3)因为,
平面
于点
,所以
是
的中点
设是
的中点,连接
…………………………………………………10分
所以∥
∥
因为,所以
∥面
,则点
就是点
…………………12分
知识点
如图,三棱柱ABC—A′B′C′=1,BC=1,BC′=1,CC′=,平面ABC⊥平面BCC′B′,E、F分别为棱AB、CC′的中点。
(1)求证;EF//平面A′B′C′;
(2)求证:平面ABC′⊥平面A′B′C′。
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:取
,
,
又,
(2),
面
面
,且面
面
面
面
//面
,
面
,又
平面
面
面
知识点
如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AC⊥BC,BC=BB1,D为AB的中点。
(1)求证:BC1⊥平面AB1C;
(2)求证:BC1∥平面A1CD。
正确答案
见解析。
解析
(1)∵三棱柱ABC﹣A1B1C1为直三棱柱
∴CC1⊥平面ABC;
又∵AC⊂平面ABC
∴CC1⊥AC
又∵AC⊥BC,CC1∩BC=C
∴AC⊥平面B1C1CB
又∵B1C⊂平面B1C1CB
∴B1C⊥AC
又∵BC=BB1,
∴平面B1C1CB为正方形,
∴B1C⊥BC1,又∵B1C∩AC=C
∴BC1⊥平面AB1C;
(2)
连接BC1,连接AC1于E,连接DE,E是AC1中点,
D是AB中点,则DE∥BC1,
又DE⊂面CA1D1,BC1⊄面CA1D1∴BC1∥面CA1D
知识点
如图,矩形ABCD中,平面
,
,
为
上的点,且
,
.
(1)求证:平面平面
;
(2)求证:平面平面
;
(3)求三棱锥的体积。
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:∵AD平面ABE,AD//BC
∴BC平面ABE,……………………………………………………2分
则AEBC.又∵BF
平面ACE,则AE
BF.
∴AE平面BCE.…………………………………………………4分
(2)证明:依题意可知:G是AC中点。
∵BF平面ACE,则CE
BF,而BC=BE.
∴F是AC中点.……………………………………………………………………………6分
在AEC中,FG//AE,∴AE//平面BFD.…………………………………………………8分
(3)解法一:∵AE//平面BFD,∴AE//FG,
而AE平面BCE.∴
FG
平面BCE,
∴FG平面BCF.
∵G是AC中点,∴F是CE中点。
∴FG//AE且FG=AE=1.
BF平面ACE,∴BF
CE.…………………………………………………………………10分
∴Rt中,BF=CF=
CE=
∴.
∴.……………………………………………………12分
解法二:.……………………12分
知识点
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