- 直线与平面垂直的判定与性质
- 共118题
18. 如图,四边形是菱形,
平面
,
,
,
,点
为
的中点.
(Ⅰ)求证:平面
;
(Ⅱ)求证:平面平面
;
(Ⅲ)求三棱锥的体积.
正确答案
(Ⅰ)略;
(Ⅱ)略;
(Ⅲ).
解析
(Ⅰ)取中点
,连接
因为点为
的中点,
所以且
又,且
,
所以
所以四边形为平行四边形.
所以
又平面
,
平面
,
所以平面
.
(Ⅱ)连接.
因为四边形为菱形,
,所以
为等边三角形.
因为为
中点,所以
,
又因为平面
,
平面
,所以
,
又,
平面
,
所以平面
.
又所以
平面
,
又平面
,所以平面
平面
.
法二:因为四边形为菱形,
,所以
为等边三角形.
因为为
中点,所以
,
又因为平面
,
平面
,
所以平面平面
,
又平面,
平面
,
所以平面
.
又所以
平面
,
又平面
,所以平面
平面
.
(Ⅲ)因为,
, 所以
.
考查方向
本题考查了线面平行,面面垂直的证明,体积的求法,在近几年的各省高考题出现的频率非常高.
解题思路
(Ⅰ)借助于平行四边形,得到线线平行,进而得到线面平行;
(Ⅱ)利用面面垂直的判定定理;
易错点
定理记忆不清致误.
知识点
19. 四棱锥平面ABCD,2AD=BC=2a
,
(1)若Q为PB的中点,求证:
;
(2)若,M为BC中点,试在PC上找一点N,使PA//平面DMN;
正确答案
详细答案见解析.
解析
试题分析:本题属于三角函数的图像与性质及正余弦定理的综合应用问题,属于简单题,只要掌握相关函数的知识,即可解决本题,解析如下:
证明(1)连结,
中,
由余弦理:,
解得
所以为直角三角形,
因为
,
所以又因为
平面
所以因为
所以平面
平面
所以,平面平面
又因为
,
为
中点
所以因为平面
平面
所以平面
平面
所以
(2) 当为
中点时,
平面
;
证明:连结,
设先证明
为平行四边形,
由中点得可证明
平面
考查方向
本题考查了线面平行、垂直,余弦定理的相关知识点。
易错点
证明线面垂直时由于不熟悉定理容易证错。
知识点
15. 是同一球面上的四个点,
,
⊥平面
,
,
,则该球的表面积为 .
正确答案
解析
由题意画出几何体的图形如图,
把A、B、C、D扩展为三棱柱,上下底面中心连线的中点与A的距离为球的半径,,
所以OE=3,△ABC是等腰直角三角形,E是BC中点,
∴球半径AO=,所求球的表面积S=
考查方向
本题主要考查球的体积和表面积
解题思路
由题意把A、B、C、D扩展为三棱柱如图,求出上下底面中心连线的中点与A的距离为球的半径,然后求出球的表面积.
易错点
本题利用割补法结合球内接多面体的几何特征求出球的半径
知识点
19.如图,在三棱锥中,
底面
,
,且
,点
是
的中点,
且交
于点
.
(1)求证:平面
;
(2)当时,求三棱锥
的体积.
正确答案
(2)
解析
(1)证明:底面
,
,又易知
,
平面
,
,
又,
是
的中点,
,
平面
,
,
又已知,
平面
;
(2)平面
,
平面
,
而,
,
,
又,
,
又平面
,
,
而,
,
,
,
.
考查方向
本题主要考查了棱柱、棱锥、棱台的体积;平面与平面垂直的判定.
解题思路
(1)利用面面垂直的判定定理证明平面SAC⊥平面AMN.
(2)利用VS-ACM=VD-ACM=VM-DAC,即可求三棱锥S-ACM的体积.
易错点
(1)利用线面垂直条件证明,注意要垂直两条相交直线
(2)利用等体积法求
知识点
19.如图,四棱柱的底面
是平行四边形,且
,
,
,
为
的中点,
平面
.
(Ⅰ)证明:平面平面
;
(Ⅱ)若,试求异面直线
与
所成角的余弦值.
正确答案
见解析
解析
试题分析:本题属于立体几何中的基本问题,题目的难度是逐渐由易到难.
试题解析:(Ⅰ)依题意∴
是正三角形,
,
∵⊥平面
,
平面
,
平面
平面
,∴平面
平面
.
(Ⅱ)取的中点
,连接
、
,连接
中,
是中位线,
,
∴四边形是平行四边形,可得
可得(或其补角)是异面直线
与
所成的角.
,
即异面直线与
所成角的余弦值为
.
考查方向
本题考查了立体几何中的面面垂直和异面直线所成的角的问题.属于高考中的高频考点。
解题思路
本题考查立体几何,解题步骤如下:
(1)转化为证明线面垂直。
(2)找到三角形,利用余弦定理求解。
易错点
(1)第一问中的面面垂直的转化。(2)第二问中异面直线所成的角求解时要找到适当的三角形。
知识点
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