热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型:简答题
|
简答题

如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,∠ACB=90°,PA⊥平面ABCD,PA=BC=1,,F是BC的中点.

(Ⅰ)求证:DA⊥平面PAC;

(Ⅱ)试在线段PD上确定一点G,使CG∥平面PAF,并求三棱锥A-CDG的体积.

正确答案

解:(Ⅰ)∵四边形是平行四边形,

∴AD∥BC,可得∠ACB=∠DAC=90°,即AC⊥DA

∵PA⊥平面ABCD,DA⊆平面ABCD,∴PA⊥DA,

又∵AC⊥DA,AC∩PA=A,∴DA⊥平面PAC.

(Ⅱ)设PD的中点为G,在平面PAD内作GH⊥PA于H,连接FH,

则△PAD中,GH平行且等于

∵平行四边形ABCD中,FC平行且等于

∴GH∥FC且GH=FC,四边形FCGH为平行四边形,得GC∥FH,

∵FH⊂平面PAF,CG⊄平面PAF,

∴CG∥平面PAF,即G为PD中点时,CG∥平面PAF.

设点G到平面ABCD的距离为d,则

由G为PD中点且PA⊥平面ABCD,得d=

又∵Rt△ACD面积为×1×1=

∴三棱锥A-CDG的体积VA-CDG=VG-CDA=S△ACD×=

解析

解:(Ⅰ)∵四边形是平行四边形,

∴AD∥BC,可得∠ACB=∠DAC=90°,即AC⊥DA

∵PA⊥平面ABCD,DA⊆平面ABCD,∴PA⊥DA,

又∵AC⊥DA,AC∩PA=A,∴DA⊥平面PAC.

(Ⅱ)设PD的中点为G,在平面PAD内作GH⊥PA于H,连接FH,

则△PAD中,GH平行且等于

∵平行四边形ABCD中,FC平行且等于

∴GH∥FC且GH=FC,四边形FCGH为平行四边形,得GC∥FH,

∵FH⊂平面PAF,CG⊄平面PAF,

∴CG∥平面PAF,即G为PD中点时,CG∥平面PAF.

设点G到平面ABCD的距离为d,则

由G为PD中点且PA⊥平面ABCD,得d=

又∵Rt△ACD面积为×1×1=

∴三棱锥A-CDG的体积VA-CDG=VG-CDA=S△ACD×=

1
题型:简答题
|
简答题

已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,E,F分别为D1C1,B1C1上的点.且满足

(1)若在AB上有一点P,使A1C⊥平面PEF,求的值.

(2)求此正方体在平面PEF内射影的面积.

正确答案

解:(1)∵,∴EF∥B1D1,A1C在平面A1B1C1D1上的射影为A1C1

∵A1C1⊥B1D1,∴A1C⊥B1D1,∴A1C⊥EF.如图建立空间直角坐

标系,则可求得如下点的坐标:A1(1,0,1),C(0,1,0),E(0,1-λ,1),

设点P的坐标为(1,m,0),则,若A1C⊥EP,则有

∴m=1-λ,即的值为1-λ.

(2)由(1)知A1C⊥B1D1,同理A1C⊥AB1,即A1C⊥平面AB1D1且过△AB1D1的中心,同理即A1C⊥平面C1BD且过△C1BD的中心.于是正方体在平面EFP内的射影相当于正方体在平面C1BD内的射影,而正三角形AB1D1中心P在平面C1BD内的射影是正三角形C1BD的中心Q,于是AB1D1在平面C1BD内的射影如图所示,

于是正六边形即为正方体在平面C1BD的射影,BD=

故正六边形边长为,故射影面积为

解析

解:(1)∵,∴EF∥B1D1,A1C在平面A1B1C1D1上的射影为A1C1

∵A1C1⊥B1D1,∴A1C⊥B1D1,∴A1C⊥EF.如图建立空间直角坐

标系,则可求得如下点的坐标:A1(1,0,1),C(0,1,0),E(0,1-λ,1),

设点P的坐标为(1,m,0),则,若A1C⊥EP,则有

∴m=1-λ,即的值为1-λ.

(2)由(1)知A1C⊥B1D1,同理A1C⊥AB1,即A1C⊥平面AB1D1且过△AB1D1的中心,同理即A1C⊥平面C1BD且过△C1BD的中心.于是正方体在平面EFP内的射影相当于正方体在平面C1BD内的射影,而正三角形AB1D1中心P在平面C1BD内的射影是正三角形C1BD的中心Q,于是AB1D1在平面C1BD内的射影如图所示,

于是正六边形即为正方体在平面C1BD的射影,BD=

故正六边形边长为,故射影面积为

1
题型:简答题
|
简答题

如图:四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,点E在线段AD上,且CE∥AB,

(1)求证CE⊥平面PAD;

(2)若=2,F为PD的中点,BC∥AD,求证CF∥平面PAB.

正确答案

解:(1)∵AB⊥AD,CE∥AB,∴CE⊥AD

∵PA⊥平面ABCD,CE⊂平面ABCD,

∴PA⊥CE,

又∵PA∩AD=A,∴CE⊥平面PAD

(2)取PA的中点G,连结GF、BG,

∵在△PAD中,F是PD的中点,G是PA的中点

∴FG为△PAD的中位线,可得FG∥AD且FG=

又∵AD∥BC,CE∥AB,

∴四边形BCEA为平行四边形,可得BC∥EA

=2得E为AD中点,可得BC∥AD且BC=

∴BCFG,可得四边形BCFG为平行四边形,得CF∥BG

又∵CF⊄平面PAB,BG⊂平面PAB,

∴CF∥平面PAB.

解析

解:(1)∵AB⊥AD,CE∥AB,∴CE⊥AD

∵PA⊥平面ABCD,CE⊂平面ABCD,

∴PA⊥CE,

又∵PA∩AD=A,∴CE⊥平面PAD

(2)取PA的中点G,连结GF、BG,

∵在△PAD中,F是PD的中点,G是PA的中点

∴FG为△PAD的中位线,可得FG∥AD且FG=

又∵AD∥BC,CE∥AB,

∴四边形BCEA为平行四边形,可得BC∥EA

=2得E为AD中点,可得BC∥AD且BC=

∴BCFG,可得四边形BCFG为平行四边形,得CF∥BG

又∵CF⊄平面PAB,BG⊂平面PAB,

∴CF∥平面PAB.

1
题型:简答题
|
简答题

如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=AC,点D在边BC上,AD⊥C1D.

(1)求证:AD⊥平面BCC1B1

(2)如果点E是B1C1的中点,求证:A1E∥平面ADC1

正确答案

证明:(1)在直三棱柱ABC-A1B1C1中,C1C⊥平面ABC,AD⊂平面ABC,

∴C1C⊥AD,

又AD⊥C1D,C1C∩C1D=C1

∴AD⊥平面BCC1B1.(6分)

(2)由(1)得∴AD⊥BC,

∵在△ABC中,AB=AC,

∴D为BC边上的中点,(9分)

连接DE,∵点E是B1C1的中点,

∴在直三棱柱ABC-A1B1C1中,四边形B1BDE为平行四边形,

,又,∴,∴四边形A1ADE为平行四边形.(12分)

∴A1E∥AD,又A1E⊄平面ADC1,AD⊂平面ADC1

∴A1E∥平面ADC1.(14分)

解析

证明:(1)在直三棱柱ABC-A1B1C1中,C1C⊥平面ABC,AD⊂平面ABC,

∴C1C⊥AD,

又AD⊥C1D,C1C∩C1D=C1

∴AD⊥平面BCC1B1.(6分)

(2)由(1)得∴AD⊥BC,

∵在△ABC中,AB=AC,

∴D为BC边上的中点,(9分)

连接DE,∵点E是B1C1的中点,

∴在直三棱柱ABC-A1B1C1中,四边形B1BDE为平行四边形,

,又,∴,∴四边形A1ADE为平行四边形.(12分)

∴A1E∥AD,又A1E⊄平面ADC1,AD⊂平面ADC1

∴A1E∥平面ADC1.(14分)

1
题型:简答题
|
简答题

如图,四棱锥S-ABCD中,AB∥CD,BC⊥CD,侧面SAB为等边三角形,AB=BC=2,CD=SD=1.

(Ⅰ)证明:SD⊥平面SAB;

(Ⅱ)求AB与平面SBC所成的角的大小.

正确答案

(Ⅰ)证明:在直角梯形ABCD中,

∵AB∥CD,BC⊥CD,AB=BC=2,CD=1

∴AD==

∵侧面SAB为等边三角形,AB=2

∴SA=2

∵SD=1

∴AD2=SA2+SD2

∴SD⊥SA

同理:SD⊥SB

∵SA∩SB=S,SA,SB⊂面SAB

∴SD⊥平面SAB

(Ⅱ)建立如图所示的空间坐标系

则A(2,-1,0),B(2,1,0),C(0,1,0),

作出S在底面上的投影M,则由四棱锥S-ABCD中,AB∥CD,BC⊥CD,侧面SAB为等边三角形知,M点一定在x轴上,又AB=BC=2,CD=SD=1.可解得MD=,从而解得SM=,故可得S(,0,

设平面SBC的一个法向量为

取x=0,y=,z=1

即平面SBC的一个法向量为=(0,,1)

=(0,2,0)

cos<>===

∴<>=arccos

即AB与平面SBC所成的角的大小为arcsin

解析

(Ⅰ)证明:在直角梯形ABCD中,

∵AB∥CD,BC⊥CD,AB=BC=2,CD=1

∴AD==

∵侧面SAB为等边三角形,AB=2

∴SA=2

∵SD=1

∴AD2=SA2+SD2

∴SD⊥SA

同理:SD⊥SB

∵SA∩SB=S,SA,SB⊂面SAB

∴SD⊥平面SAB

(Ⅱ)建立如图所示的空间坐标系

则A(2,-1,0),B(2,1,0),C(0,1,0),

作出S在底面上的投影M,则由四棱锥S-ABCD中,AB∥CD,BC⊥CD,侧面SAB为等边三角形知,M点一定在x轴上,又AB=BC=2,CD=SD=1.可解得MD=,从而解得SM=,故可得S(,0,

设平面SBC的一个法向量为

取x=0,y=,z=1

即平面SBC的一个法向量为=(0,,1)

=(0,2,0)

cos<>===

∴<>=arccos

即AB与平面SBC所成的角的大小为arcsin

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