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题型:简答题
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简答题

如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,A1B⊥平面ABC,AB⊥AC.

(1)求证:AC⊥BB1

(2)若P是棱B1C1的中点,求平面PAB将三棱柱分成的两部分体积之比.

正确答案

(1)证明:在三棱柱ABC-A1B1C1中,A1B⊥平面ABC,A1B⊂平面ABB1A1

∴平面ABB1A1⊥平面ABC,

∵平面ABB1A1∩平面ABC=AB,AB⊥AC,

∴AC⊥平面ABB1A1

∴AC⊥BB1

(2)解:设平面PAB∩A1C1=Q,

∵P是棱B1C1的中点,

∴Q是棱A1C1的中点,

连接AQ,PQ,则设三棱柱ABC-A1B1C1的底面积为S,高为h,体积为V,则V=Sh,

=)•h==V,

==V,

=7:5.

解析

(1)证明:在三棱柱ABC-A1B1C1中,A1B⊥平面ABC,A1B⊂平面ABB1A1

∴平面ABB1A1⊥平面ABC,

∵平面ABB1A1∩平面ABC=AB,AB⊥AC,

∴AC⊥平面ABB1A1

∴AC⊥BB1

(2)解:设平面PAB∩A1C1=Q,

∵P是棱B1C1的中点,

∴Q是棱A1C1的中点,

连接AQ,PQ,则设三棱柱ABC-A1B1C1的底面积为S,高为h,体积为V,则V=Sh,

=)•h==V,

==V,

=7:5.

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题型:简答题
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简答题

如图,在三棱柱ABC=A1B1C1中,AC=3,CC1⊥平面ABC,BC=4,AB=5,AA1=4,点D是AB的中点.

(1)求证:AC⊥BC1

(2)求证:AC1∥平面CDB1

(3)求三棱锥C1-CDB1的体积.

正确答案

(1)证明:∵底面三边长AC=3,BC=4,AB=5.

∴AB2=AC2+BC2,∴∠ACB=90°,∴AC⊥BC.

∵CC1⊥平面ABC,AC⊂平面ABC.

∴AC⊥CC1

又BC∩CC1=C,∴AC⊥平面BCC1B1

BC1⊂平面BCC1B1

∴AC⊥BC1

(2)证明:设CB1∩BC1=E,连接ED.

由正方形BCC1B1可得E为BC1的中点,又D为AB的中点,∴AC1∥ED.

∵ED⊂平面CDB1,AC1⊄平面CDB1

∴AC1∥平面CDB1

(3)解:取BC的中点M,连接DM,则

∵AC⊥平面BCC1B1,∴DM⊥平面BCC1B1

===4.

解析

(1)证明:∵底面三边长AC=3,BC=4,AB=5.

∴AB2=AC2+BC2,∴∠ACB=90°,∴AC⊥BC.

∵CC1⊥平面ABC,AC⊂平面ABC.

∴AC⊥CC1

又BC∩CC1=C,∴AC⊥平面BCC1B1

BC1⊂平面BCC1B1

∴AC⊥BC1

(2)证明:设CB1∩BC1=E,连接ED.

由正方形BCC1B1可得E为BC1的中点,又D为AB的中点,∴AC1∥ED.

∵ED⊂平面CDB1,AC1⊄平面CDB1

∴AC1∥平面CDB1

(3)解:取BC的中点M,连接DM,则

∵AC⊥平面BCC1B1,∴DM⊥平面BCC1B1

===4.

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简答题

在棱长为4的正方体ABCD-A1B1C1D1中,O是正方形A1B1C1D1的中心.点P在棱CC1上,且CC1=4CP.

(1)设O点在平面D1AP上的射影是H,求证:D1H⊥AP;

(2)求

正确答案

解:(1)证明:连接A1C1∵正方体AC1∴O为A1C1的中点∴D1O⊥A1C1

又 A1A⊥面A1B1C1D1∴A1A⊥D1O∴D1O⊥面A1ACC1AP⊂面A1ACC1∴D1O⊥AP

由已知OH⊥面AD1P∴OH⊥AP

∴AP⊥面D1OH,又D1H⊂面D1OH

∴AP⊥D1H(6分)

(2)解:在DD1上取点Q,使DQ=1

AB⊂面ABD1,PQ⊄面ABD1∴PQ∥面ABD1(12分)

解析

解:(1)证明:连接A1C1∵正方体AC1∴O为A1C1的中点∴D1O⊥A1C1

又 A1A⊥面A1B1C1D1∴A1A⊥D1O∴D1O⊥面A1ACC1AP⊂面A1ACC1∴D1O⊥AP

由已知OH⊥面AD1P∴OH⊥AP

∴AP⊥面D1OH,又D1H⊂面D1OH

∴AP⊥D1H(6分)

(2)解:在DD1上取点Q,使DQ=1

AB⊂面ABD1,PQ⊄面ABD1∴PQ∥面ABD1(12分)

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简答题

如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,CC1⊥底面ABC,AC=BC,M,N分别是CC1,AB的中点.

(Ⅰ)求证:CN⊥AB1

(Ⅱ)求证:CN∥平面AB1M.

正确答案

证明:(Ⅰ)因为三棱柱ABC-A1B1C1中CC1⊥底面ABC,

所以BB1⊥平面ABC,所以BB1⊥CN.…(1分)

因为AC=BC,N是AB的中点,

所以CN⊥AB.                     …(3分)

因为AB∩BB1=B,…(4分)

所以CN⊥平面AB B1A1.            …(5分)

所以CN⊥AB1.                     …(6分)

(Ⅱ)证法一:连接A1B交AB1于P.    …(7分)

因为三棱柱ABC-A1B1C1

所以P是A1B的中点.

因为M,N分别是CC1,AB的中点,

所以NP∥CM,且NP=CM,…(9分)

所以四边形MCNP是平行四边形,…(10分)

所以CN∥MP.                     …(11分)

因为CN⊄平面AB1M,MP⊂平面AB1M,…(12分)

所以CN∥平面AB1M.              …(14分)

证法二:取BB1中点P,连接NP,CP. …(7分)

因为N,P分别是AB,BB1的中点,

所以NP∥AB1

因为NP⊄平面AB1M,AB1⊂平面AB1M,

所以NP∥平面AB1M.              …(10分)

同理 CP∥平面AB1M.              …(11分)

因为CP∩NP=P,

所以平面CNP∥平面AB1M.        …(13分)

因为CN⊂平面CNP,

所以CN∥平面AB1M.             …(14分)

解析

证明:(Ⅰ)因为三棱柱ABC-A1B1C1中CC1⊥底面ABC,

所以BB1⊥平面ABC,所以BB1⊥CN.…(1分)

因为AC=BC,N是AB的中点,

所以CN⊥AB.                     …(3分)

因为AB∩BB1=B,…(4分)

所以CN⊥平面AB B1A1.            …(5分)

所以CN⊥AB1.                     …(6分)

(Ⅱ)证法一:连接A1B交AB1于P.    …(7分)

因为三棱柱ABC-A1B1C1

所以P是A1B的中点.

因为M,N分别是CC1,AB的中点,

所以NP∥CM,且NP=CM,…(9分)

所以四边形MCNP是平行四边形,…(10分)

所以CN∥MP.                     …(11分)

因为CN⊄平面AB1M,MP⊂平面AB1M,…(12分)

所以CN∥平面AB1M.              …(14分)

证法二:取BB1中点P,连接NP,CP. …(7分)

因为N,P分别是AB,BB1的中点,

所以NP∥AB1

因为NP⊄平面AB1M,AB1⊂平面AB1M,

所以NP∥平面AB1M.              …(10分)

同理 CP∥平面AB1M.              …(11分)

因为CP∩NP=P,

所以平面CNP∥平面AB1M.        …(13分)

因为CN⊂平面CNP,

所以CN∥平面AB1M.             …(14分)

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简答题

已知空间四边形OABC中,∠AOB=∠BOC=∠AOC,且OA=OB=OC,M、N分别是OA、BC的中点,G是MN的中点,求证:OG⊥BC.

正确答案

证明:如图示:

连接ON,设∠AOB=∠BOC=∠AOC=θ,

===

则||=||=||,

=+

=[++)]

=++),

=-

=((++)•(-

=cosθ-cosθ+-

=0,

∴OG⊥BC.

解析

证明:如图示:

连接ON,设∠AOB=∠BOC=∠AOC=θ,

===

则||=||=||,

=+

=[++)]

=++),

=-

=((++)•(-

=cosθ-cosθ+-

=0,

∴OG⊥BC.

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