- 直线与直线垂直的判定与性质
- 共82题
已知ABC是边长为3的等边三角形,点D、E分别是边AB、AC上的点,且满足==.将ADE沿DE折起到1ADE的位置,并使得平面A1DE⊥平面BCED.
(1)求证:A1D⊥EC;
(2)求三棱锥E-A1CD的高。
正确答案
见解析
解析
解析:(1)因为等边△的边长为3,且,
所以,. 在△中,,
由余弦定理得.
因为,
所以. ………………………3分
折叠后有,
因为平面平面 , 又平面平面,
平面,,所以平面
故A1D⊥EC.…………6分
(2)法一:由(2)的证明,可知,平面.
以为坐标原点,以射线、、分别为轴、轴、轴的正半轴,建立空间直角坐标系如图 , 作于点,连结、 ,设, 则,, ,
所以,,,
所以
因为平面, 所以平面的一个法向量为…8分
设直线与平面所成的角为,
所以,
①若则……9分
②若则
令
因为函数在上单调递增,所以
即
所以
故所求的最大值为 (此时点P与C重合)…………12分
法二:如图,作于点,连结、 ,
由(1)有平面,而平面,
所以,又, 所以平面
所以是直线与平面所成的角 , ………………………8分
设,则,,DH=BD-BH=2-
所以A1H=
所以在△中,tan=
①若x=0,则tan=……………9分
②若则tan=
令
因为函数在上单调递增,所以
所以tan的最大值为(此时点P与C重合)…………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,在底面为直角梯形的四棱锥中,,,,。
(1)求证:;
(2)当时,求此四棱锥的表面积。
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:由题意知 则
(4分)
(2)
∴.
.(6分)
过D作DH⊥BC于点H,连结PH,则同理可证明,
并且.
(8分)
易得
.
.(11分)
故此四棱锥的表面积
(12分)
知识点
如图所示,圆柱的高为2,底面半径为,AE、DF是圆柱的两条母线,过作圆柱的截面交下底面于, 四边形ABCD是正方形。
(1)求证;
(2)求四棱锥E-ABCD的体积。
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:AE是圆柱的母线,
下底面,又下底面,…………….3分
又截面ABCD是正方形,所以⊥,又
⊥面,又面,…………….5分
(2)因为母线垂直于底面,所以是三棱锥的高…………….6分
由(1)知⊥面,面,面⊥面,
过作,交于,
又面面,面,
面,即EO就是四棱锥的高…………….8分
设正方形的边长为, 则,
又,为直径,即
在中,, 即
…………….(10分)
…………….(12分)
知识点
如图所示,PA⊥平面ABCD,ABCD是矩形,AB = 1,,点F是PB的中点,点E在边BC上移动。
(1)若,求证:;
(2)若二面角的大小为,则CE为何值时,三棱锥的体积为.
正确答案
见解析
解析
(1)证明:,为PB中点,
∴ 1分
又⊥平面,∴ 2分
又是矩形,∴ 3分
∴,而 4分
∴,∴ 5分
而,∴ 6分
(2)由(1)知:且 7分
∴为二面角的一个平面角,则=60° 8分
∴ 9分
∴,解得 11分
即时,三棱锥的体积为 12分
知识点
19.如图,在四棱锥P-ABCD的底面是边长为2的正方形,PD⊥平面ABCD, E、F分别是PB、AD的中点,PD=2.
(I)求证:BC⊥PC;
(II)求证:EF//平面PDC;
(III)求三棱锥B—AEF的体积.
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
4. 已知平面,则“”是“”成立的( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
19. 如图,在三棱柱中,面为矩形,,,为的中点,与交于点,面.
(1)证明:;
(2)若,求直线与面成角的余弦值.
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
5.设是平面内两条不同的直线,是平面外的一条直线,则“,”是“”的( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
19. 如图所示,在棱长为2的正方体中,、分别为、的中点。
(Ⅰ)求证://平面;
(Ⅱ)求证:;
(Ⅲ)求 。
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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