- 直线与平面垂直的判定及其性质
- 共458题
如图所示,四面体ABCD中,O、E分别是BD和BC的中点,且
,AC=BC=CD=BD=2
(1)求证:AO⊥平面BCD;
(2)求三棱锥E-ACD的体积.
正确答案
(1)证明:在△ABD中,AB=AD,O为BD中点,∴AO⊥BD,
又,∴AB2+AD2=BD2
∴∠BAD=90°,△ABD为Rt△,且有
又在等边△BDC中,,
∴AC2=AO2+OC2∴∠AOC=90°,∴AO⊥OC
∵OC∩BD=O,∴AO⊥平面BCD;
(2)∵
∴=
.
解析
(1)证明:在△ABD中,AB=AD,O为BD中点,∴AO⊥BD,
又,∴AB2+AD2=BD2
∴∠BAD=90°,△ABD为Rt△,且有
又在等边△BDC中,,
∴AC2=AO2+OC2∴∠AOC=90°,∴AO⊥OC
∵OC∩BD=O,∴AO⊥平面BCD;
(2)∵
∴=
.
如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,AB⊥BC,BC⊥BC1,AB=BC1,E,F分别为线段AC1,A1C1的中点.
(1)求证:EF∥面BCC1B1;
(2)求证:BE⊥平面AB1C1.
正确答案
解:(1)∵E,F分别为线段AC1,A1C1的中点.
∴EF是三角形AA1C1的中位线,
∴EF∥AA1,
又AA1∥BB1,∴EF∥BB1,
∵EF⊄面BCC1B1,BB1⊂面BCC1B1,
∴EF∥面BCC1B1.
(2)∵AB⊥BC,BC⊥BC1,
∴BC⊥面ABC1,∴BC⊥BE,同时BC∥B1C1,
∵AB=BC1,E是线段AC1的中点.
∴BC⊥AC1,
∵AC1∩B1C1=C1,
∴BE⊥平面AB1C1
解析
解:(1)∵E,F分别为线段AC1,A1C1的中点.
∴EF是三角形AA1C1的中位线,
∴EF∥AA1,
又AA1∥BB1,∴EF∥BB1,
∵EF⊄面BCC1B1,BB1⊂面BCC1B1,
∴EF∥面BCC1B1.
(2)∵AB⊥BC,BC⊥BC1,
∴BC⊥面ABC1,∴BC⊥BE,同时BC∥B1C1,
∵AB=BC1,E是线段AC1的中点.
∴BC⊥AC1,
∵AC1∩B1C1=C1,
∴BE⊥平面AB1C1
如图,四棱锥P-ABCD的底面是直角梯形,AB∥CD,AB⊥AD,△PAB和△PAD是两个边长为2的正三角形,DC=4,O为BD的中点,E为PA的中点.
(1)求证:PO⊥平面ABCD;
(2)求证:OE∥平面PDC;
(3)求四面体P-BCE的体积.
正确答案
(1)证明:设F为DC的中点,连接BF,则DF=AB,
∵AB⊥AD,AB=AD,AB∥DC,
∴四边形ABFD为正方形,
∵O为BD的中点,
∴O为AF,BD的交点,
∵PD=PB=2,PO⊥BD,
BD==2
,
∴OP==
,AO=
BD=
,
在三角形PAO中,PO2+AO2=PA2=4,
∴PO⊥AO,
∵AO∩BD=O,
∴PO⊥平面ABCD.
(2)连接PF,
∵O为AF的中点,E为PA的中点,
∴OE∥PF,
∵OE⊄平面PDC,PF⊂平面PDC,
∴OE∥平面PDC.
(3)PC=2,PB=2,BC=2
,∠PBC是直角,
∴S△PBC=2,
∵E到平面PBC的距离为,
∴VE-PBC=S△PBCdE-PBC=
×2
×
=
.
解析
(1)证明:设F为DC的中点,连接BF,则DF=AB,
∵AB⊥AD,AB=AD,AB∥DC,
∴四边形ABFD为正方形,
∵O为BD的中点,
∴O为AF,BD的交点,
∵PD=PB=2,PO⊥BD,
BD==2
,
∴OP==
,AO=
BD=
,
在三角形PAO中,PO2+AO2=PA2=4,
∴PO⊥AO,
∵AO∩BD=O,
∴PO⊥平面ABCD.
(2)连接PF,
∵O为AF的中点,E为PA的中点,
∴OE∥PF,
∵OE⊄平面PDC,PF⊂平面PDC,
∴OE∥平面PDC.
(3)PC=2,PB=2,BC=2
,∠PBC是直角,
∴S△PBC=2,
∵E到平面PBC的距离为,
∴VE-PBC=S△PBCdE-PBC=
×2
×
=
.
已知四边形ABCD为直角梯形,∠ADC=90°,AD∥BC,△ABD为等腰直角三角形,平面PAD⊥平面ABCD,E为PA的中点,
,PA=3PD=3.
(1)求证:BE∥平面PDC;
(2)求证:AB⊥平面PBD;
(3)求三棱锥B-DEP的体积.
正确答案
证明:(1)取PD中点F,连EF、CF,则EF∥AD且
,
由题意四边形BCFE为平行四边形,∴BE∥CF,
∵BE⊄平面PDC,CF⊂平面PDC,
∴BE∥平面PDC; …(4分)
(2)由题意:,PA=3PD=3.
∵AD2+PD2=AP2∴PD⊥AD,
又平面PAD⊥平面ABCD,∴PD⊥面ABCD,
∴PD⊥AB,又∴BD⊥AB,
∴AB⊥面PBD; …(8分)
解:(3)四边形ABCD为直角梯形,∠ADC=90°,AD∥BC,△ABD为等腰直角三角形,平面PAD⊥平面ABCD,E为PA的中点,,PA=3PD=3.PD=1,DB=2,
=1.
…(12分)
解析
证明:(1)取PD中点F,连EF、CF,则EF∥AD且
,
由题意四边形BCFE为平行四边形,∴BE∥CF,
∵BE⊄平面PDC,CF⊂平面PDC,
∴BE∥平面PDC; …(4分)
(2)由题意:,PA=3PD=3.
∵AD2+PD2=AP2∴PD⊥AD,
又平面PAD⊥平面ABCD,∴PD⊥面ABCD,
∴PD⊥AB,又∴BD⊥AB,
∴AB⊥面PBD; …(8分)
解:(3)四边形ABCD为直角梯形,∠ADC=90°,AD∥BC,△ABD为等腰直角三角形,平面PAD⊥平面ABCD,E为PA的中点,,PA=3PD=3.PD=1,DB=2,
=1.
…(12分)
求证:如果两条平行直线中的一条垂直于一个平面,那么另一条也垂直于这个平面.
已知:a∥b,a⊥α,求证:b⊥α.
正确答案
证明:设m是α内任意一条直线,
∵a⊥α,m⊂α
∴a⊥m而a∥b
则b⊥m,
根据线面垂直的定义可知b⊥α.
解析
证明:设m是α内任意一条直线,
∵a⊥α,m⊂α
∴a⊥m而a∥b
则b⊥m,
根据线面垂直的定义可知b⊥α.
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