热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型:简答题
|
简答题

底面为菱形的四棱锥P-ABCD中,∠ABC=60°,PA=AC=a,PB=PD=a,求证:PA⊥平面ABCD.

正确答案

证明:∵底面ABCD是菱形,且∠ABC=60°,

∴AB=AD=AC=a,

在△PAB中,PA2+AB2=2a2=PB2

∴∠PAB=90°,即PA⊥AB,

同理,PA⊥AD,

∵AB∩AD=A,

∴PA⊥平面ABCD.

解析

证明:∵底面ABCD是菱形,且∠ABC=60°,

∴AB=AD=AC=a,

在△PAB中,PA2+AB2=2a2=PB2

∴∠PAB=90°,即PA⊥AB,

同理,PA⊥AD,

∵AB∩AD=A,

∴PA⊥平面ABCD.

1
题型:简答题
|
简答题

如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,AD=DC=CB=1,∠ABC=60°,四边形ACFE为矩形,平面ACFE⊥平面ABCD,CF=1.

(1)求证:BC⊥平面ACFE;

(2)若点M在线段EF上移动,试问是否存在点M,使得平面MAB与平面FCB所成的二面角为45°,若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.

正确答案

解:(1)∵在梯形ABCD中,AB∥CD,AD=DC,∴∠DAC=∠DCA=∠CAB,

∵梯形ABCD是等腰梯形,得∠DAB=∠ABC=60°,

∴∠CAB=∠DAB=30°,得△ABC中,∠ACB=180°-(∠CAB+∠ABC)=90°,即AC⊥BC,(3分)

又∵平面ACEF⊥平面ABCD,平面ACEF∩平面ABCD=AC,BC⊂平面平面ABCD,

∴BC⊥平面ACFE;(5分)

(2)由(1)知AC、BC、CF两两互相垂直,以C为坐标原点,AC、BC、CF所在直线分别为x轴、y轴、z轴轴,

建立空间直角坐标系如图,

∵Rt△ABC中,BC=1,∠ABC=60°,∴AC=BCtan60°=

可得A、B的坐标分别为A(,0,0),B(0,1,0),设M(a,0,1),则

,(7分)

=(x,y,z)是平面AMB的一个法向量,则

(9分)

取x=1,得=(1,),(10分)

是平面FCB的一个法向量,

∴若平面MAB与平面FCB所成的二面角为45°,得

cos<>==(12分)

化简,得2+(2=0,显然此方程无实数解,(13分)

因此,线段EF上不存在点M使得平面MAB与平面FCB所成的二面角为45°.(14分)

解析

解:(1)∵在梯形ABCD中,AB∥CD,AD=DC,∴∠DAC=∠DCA=∠CAB,

∵梯形ABCD是等腰梯形,得∠DAB=∠ABC=60°,

∴∠CAB=∠DAB=30°,得△ABC中,∠ACB=180°-(∠CAB+∠ABC)=90°,即AC⊥BC,(3分)

又∵平面ACEF⊥平面ABCD,平面ACEF∩平面ABCD=AC,BC⊂平面平面ABCD,

∴BC⊥平面ACFE;(5分)

(2)由(1)知AC、BC、CF两两互相垂直,以C为坐标原点,AC、BC、CF所在直线分别为x轴、y轴、z轴轴,

建立空间直角坐标系如图,

∵Rt△ABC中,BC=1,∠ABC=60°,∴AC=BCtan60°=

可得A、B的坐标分别为A(,0,0),B(0,1,0),设M(a,0,1),则

,(7分)

=(x,y,z)是平面AMB的一个法向量,则

(9分)

取x=1,得=(1,),(10分)

是平面FCB的一个法向量,

∴若平面MAB与平面FCB所成的二面角为45°,得

cos<>==(12分)

化简,得2+(2=0,显然此方程无实数解,(13分)

因此,线段EF上不存在点M使得平面MAB与平面FCB所成的二面角为45°.(14分)

1
题型:简答题
|
简答题

如图,在直角梯形ABCD中,∠ADC=90°,CD∥AB,AB=4,AD=CD=2,将△ADC沿AC折起,使平面ADC⊥平面ABC,得到几何体D-ABC,如图所示.

(1)求证:BC⊥平面ACD;

(2)求BD与平面ABC所成角θ的正弦值.

正确答案

解:(1)法一:由于AC=BC=2,从而AC2+BC2=AB2故AC⊥BC,

取AC中点O,连接DO,则DO⊥AC,

又平面ADC⊥平面ABC,平面ADC∩平面ABC=AC,DO⊂平面ACD,从而DO⊥平面ABC,

∴DO⊥BC,又DO∩AC=O,

∴BC⊥平面ACD

法二:由于AC=BC=2,从而AC2+BC2=AB2故AC⊥BC,

∵平面ADC⊥平面ABC,平面ADC∩平面ABC=AC,BC⊂平面ABC,从而得BC⊥平面ACD

(2)作DH⊥AC于H,连接HB,∵平面ADC⊥平面ABC,且DH⊂平面ACD,

∴DH⊥平面ABC,

∴∠DBH即为BD与平面ABC所成角θ

∴sinθ=sin∠DBH===

解析

解:(1)法一:由于AC=BC=2,从而AC2+BC2=AB2故AC⊥BC,

取AC中点O,连接DO,则DO⊥AC,

又平面ADC⊥平面ABC,平面ADC∩平面ABC=AC,DO⊂平面ACD,从而DO⊥平面ABC,

∴DO⊥BC,又DO∩AC=O,

∴BC⊥平面ACD

法二:由于AC=BC=2,从而AC2+BC2=AB2故AC⊥BC,

∵平面ADC⊥平面ABC,平面ADC∩平面ABC=AC,BC⊂平面ABC,从而得BC⊥平面ACD

(2)作DH⊥AC于H,连接HB,∵平面ADC⊥平面ABC,且DH⊂平面ACD,

∴DH⊥平面ABC,

∴∠DBH即为BD与平面ABC所成角θ

∴sinθ=sin∠DBH===

1
题型:简答题
|
简答题

如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为DD1的中点,

(1)求证:AC⊥平面D1DB;

(2)BD1∥平面AEC.

正确答案

解:(Ⅰ)∵四边形ABCD是正方形,∴BD⊥AC.

又∵D1D⊥平面ABCD,AC⊂面ABCD,

∴D1D⊥AC,

∵BD∩D1D=D,∴AC⊥平面D1DB.

(Ⅱ)设O为底面ABCD的对角线的交点,连结OE

∵O、E分别是BD、DD1的中点,

∴OE是△D1DB的中位线,

∴OE∥BD1

∵BD1⊄平面AEC,DE⊂平面AEC,

∴BD1∥平面AEC.

解析

解:(Ⅰ)∵四边形ABCD是正方形,∴BD⊥AC.

又∵D1D⊥平面ABCD,AC⊂面ABCD,

∴D1D⊥AC,

∵BD∩D1D=D,∴AC⊥平面D1DB.

(Ⅱ)设O为底面ABCD的对角线的交点,连结OE

∵O、E分别是BD、DD1的中点,

∴OE是△D1DB的中位线,

∴OE∥BD1

∵BD1⊄平面AEC,DE⊂平面AEC,

∴BD1∥平面AEC.

1
题型:简答题
|
简答题

如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,△ABC为等边三角形,侧棱AA1⊥平面ABC,,D、E分别为AA1、BC1的中点.

(Ⅰ)求证:DE⊥平面BB1C1C;

(Ⅱ)求三棱锥C-BC1D的体积.

正确答案

解:(I)证明:如图

取BC,B1C1的中点F、G,连结FG、AF,∴AF⊥BC,

又AA1⊥平面ABC,BB1∥AA1

∴BB1⊥平面ABC,∴BB1⊥AF;

B1B∩BC=B,

∴AF⊥平面BB1C1C,

又AD∥EF,且AD=EF=AA1,∴DE∥AF

∴DE⊥平面BB1C1C.

(II)由(Ⅰ)知,DE⊥平面BB1C1C,∴DE是三棱锥C-BC1D底面BCC1上的高,

又DE∥AF,且DE=AF=AB=×2=

=×BC×CC1=×2×2=2

∴三棱锥C-BC1D的体积为:

=×S△ABC×DE=×2×=2.

解析

解:(I)证明:如图

取BC,B1C1的中点F、G,连结FG、AF,∴AF⊥BC,

又AA1⊥平面ABC,BB1∥AA1

∴BB1⊥平面ABC,∴BB1⊥AF;

B1B∩BC=B,

∴AF⊥平面BB1C1C,

又AD∥EF,且AD=EF=AA1,∴DE∥AF

∴DE⊥平面BB1C1C.

(II)由(Ⅰ)知,DE⊥平面BB1C1C,∴DE是三棱锥C-BC1D底面BCC1上的高,

又DE∥AF,且DE=AF=AB=×2=

=×BC×CC1=×2×2=2

∴三棱锥C-BC1D的体积为:

=×S△ABC×DE=×2×=2.

下一知识点 : 直线与平面所成的角
百度题库 > 高考 > 数学 > 直线与平面垂直的判定及其性质

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/5
  • 下一题