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题型:简答题
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简答题

(本小题满分12分)

三棱锥中,,

(1) 求证:面

(2) 求二面角的余弦值.

正确答案

(1) 证明:取BC中点O,连接AOPO,由已知△BAC为直角三角形,

所以可得OA=OB=OC,又知PA=PB=PC

则△POA≌△POB≌△POC………………………………2分

∴∠POA=∠POB=∠POC=90°,∴POOB,POOA,OBOA=O

所以PO⊥面BCD,…………………………………………………………………… 4分

ABC,∴面PBC⊥面ABC………………………5分

(2) 解:过OODBC垂直,交ACD点,

如图建立坐标系Oxyz

…………………7分

设面PAB的法向量为n1=(x,y,z),由n1· =0,n1·=0,可知n1=(1,-,1)

理可求得面PAC的法向量为n1=(3,,1)…………………………………10分

cos(n1, n2)==……………………………………………………12分

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题型:填空题
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填空题

已知在三棱锥T-ABC中,TA,TB,TC两两垂直,T在地面ABC上的投影为D,给出下列命题:

①TA⊥BC, TB⊥AC, TC⊥AB;

②△ABC是锐角三角形;

;

(注:表示△ABC的面积)

其中正确的是_______(写出所有正确命题的编号)。

正确答案

①②③

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题型:简答题
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简答题

(本小题满分12分)如图,矩形ABCD,PA⊥平面ABCD,M、N、R分别是AB、PC、CD的中点。

①求证:直线AR∥平面PMC;

②求证:直线MN⊥直线AB。

 

正确答案

⑴证明:

4分                     1分

⑵ 连接RN、MR

∵PA⊥平面ABCD  AB⊥PD

AB⊥AD                              AB⊥RN

∵R、N分别是CD、PC的中点RNPD     ∵AB⊥MR   

MR∩RN=R       5分

    2分

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题型:填空题
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填空题

圆柱侧面展开图是一个边长为2的正方形,则其体积为______.

正确答案

圆柱的侧面展开图是一个边长为2的正方形,

所以底面半径为:,底面面积为:

所以圆柱的高为:2,

所以圆柱的体积为:×2=

故答案为:

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题型:填空题
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填空题

如图,在多面体ABCDEF中,已知面ABCD是边长为3的正方形,EF//AB,EF=,EF与面AC的距离为2,则该多面体的体积为____________.

正确答案

试题分析:如图,取AB中点N,取CD中点M,, ,所以

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题型:填空题
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填空题

将正方形ABCD沿对角线BD折成直二面角,有如下四个结论:

①AC⊥BD;

②△ACD是等边三角形;

③AB与面BCD成60°角;

④AB与CD成60°角.

请你把正确的结论的序号都填上            

正确答案

①②④

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题型:简答题
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简答题

(本小题满分12分) 一几何体的三视图如图所示,,A1A=,AB=,AC=2,A1C1=1,在线段上且=.

(I)证明:平面⊥平面

(II)求二面角的余弦值.

正确答案

(I)见解析(II)

方法一 :由三视图可知几何体是底面以为直角,侧棱垂直底面的三棱台,      ---------2分

(I)证明 ∵A1A⊥平面ABC,BC平面ABC,

∴A1A⊥BC.

在Rt△ABC中,AB=,AC=2,∴BC=.

∵BD∶DC=1∶2,∴BD=.又==,

∴△DBA∽△ABC,∴∠ADB=∠BAC=90°,

即AD⊥BC.

又A1A∩AD=A,∴BC⊥平面A1AD.

∵BC平面BCC1B1,∴平面A1AD⊥平面BCC1B1. --------7分

(II)解 如图①,作AE⊥C1C交C1C于E点,连接BE,由已知得AB⊥平面ACC1A1,

∴AE是BE在平面ACC1A1内的射影.

由三垂线定理知BE⊥CC1,

∴∠AEB为二面角A—CC1—B的平面角. 图①

过C1作C1F⊥AC交AC于F点,

则CF=AC-AF=1,

C1F=A1A=,∴∠C1CF=60°.

在Rt△AEC中,

AE=ACsin60°=2×=,

在Rt△BAE中,tan∠AEB===,

∴cos∠AEB=,              

即二面角A—CC1—B余弦值为  -------12分

方法二 (I) 证明 如图②,建立空间直角坐标系,

则A(0,0,0),B(,0,0),C(0,2,0),

A1(0,0,),C1(0,1, ).

∵BD∶DC=1∶2,∴=,

∴D点坐标为,

=, =(-,2,0),=(0,0,).

·=0,·=0,

∴BC⊥AA1,BC⊥AD.又A1A∩AD=A,

∴BC⊥平面A1AD.又BC平面BCC1B1

∴平面A1AD⊥平面BCC1B1.

(II)解 ∵BA⊥平面ACC1A1,取m==(,0,0)为平面ACC1A1的法向量.

设平面BCC1B1的法向量为n=(x,y,z),

·n=0,·n=0,

∴x=y,z=,可取y=1,则n=

cos〈m,n〉=

=,

即二面角A—CC1—B的余弦值为.

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题型:填空题
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填空题

在正方体上任意选择两条棱,则这两条棱相互平行的概率为 ______.

正确答案

由题意知本题是一个等可能事件的概率,

试验发生包含的事件是从12条棱中选2条,共有C122=66种结果,

满足条件的事件是这两条棱相互平行,共有3C42=18种结果,

∴所求的概率是=

故答案为:

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题型:填空题
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填空题

如图所示,ABCD是空间四边形,E、F、G、H分别是四边上的中点,并且AC⊥BD,AC=m,BD=n,则四 边形EFGH的面积为______.

正确答案

由ABCD是空间四边形,E、F、G、H分别是四边上的中点,并且AC⊥BD,可得四边形EFGH为矩形,

且此矩形的长和宽分别为和 ,故四边形EFGH的面积为 =

故答案为:

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题型:填空题
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填空题

已知正三棱锥,点都在半径为的球面上,若两两互相垂直,则球心到截面的距离为________。

正确答案

试题分析:设PA=PB=PC=,则AB=AC=BC=,设球半径为R=,所以,解得。所以三角形是边长为的正三角形,中线长为。设球心到面的距离为。因为球心在面ABC上的射影为三角形的中心,所以,所以

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题型:简答题
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简答题

(本小题满分14分)

如图所示,在长方体中,AB=AD=1,AA1=2,M是棱CC1的中点

(Ⅰ)求异面直线A1M和C1D1所成的角的正切值;

(Ⅱ)证明:平面ABM⊥平面A1B1M1

正确答案

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题型:简答题
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简答题

(本小题满分l4分)如图,边长为的正方体中,的中点,在线段上,且

(1)求异面直线所成角的余弦值;

(2)证明:

(3)求点到面的距离.

正确答案

(1)

(2)略

(3)

(1)建立如图的直角坐标系……1f

则由边长为6,得

……………………………………………………..2f

所以…………………………………………………..3f

设异面直线所成角为

…………………………………………………………..5f  

解法二、因B1B//C1C,所以角MBB1为所求异面直线所成角(补角),………(略)

(2)设面的法向量为

………………………………………………..……7f

可取…………………………………………………………………………8f

,即…………………….….9f

……………………………………………………………………….10f

所以;………………………………………………………………….10f

解法二、连结MC,交DC1于O,可证ON//MB(略)

(3),设点到面的距离为,则….14f

解法二、等体积法:(略)

解法三、作垂线法:过C作面NDC1的垂线(略)

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题型:填空题
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填空题

如图,在三棱锥P—ABC中,已知点E,F,G分别是所在棱的中点,则下面结论中正确的是:     

①平面EFG//平面PBC

②平面EFG平面ABC

是直线EF与直线PC所成的角

是平面PAB与平面ABC所成二面角的平面角

正确答案

①②③

考查知识点:本题考查立体几何中的面面的平行和垂直的判定应用,以及面面、线线的夹角问题。

解析:  如图E、F、G分别为各棱的中点

FG//PC,PC面PBC,FG//面PBC,

同理,GE//面PBC,FGGE=点G,面EFG//面PBC,故选①;

 PC面ABC,且FGPC,

FG面ABC, FG面EFG,面EFG面ABC故选②;

又易知EF//BP,故是直线EF与直线PC所成的角,选③

ABC为直角三角形时④选项才正确。

所以选①②③

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题型:简答题
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简答题

如图,在四棱锥A—BCDE中,底面BCDE为矩形,AB=AC,BC=2,CD=1,并且侧面底面BCDE。

(1)取CD的中点为F,AE的中点为G,证明:FG//面ABC;

(2)试在线段BC上确定点M,使得AEDM,并加以证明。

正确答案

解:(1)取AB的中点为P,连PC,PG,

   则

   是平行四边形,   …………3分

面ABC

面ABC

//面ABC。…………6分

(2)点M为BC的中点    …………7分

连接DM,EM,AM

由于AB=AC,   …………8分

中,

又面面BCDE,交线为BC,

面BCDE,且平面BCDE

      …………10分

平面AME

平面AME, …………12分

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题型:简答题
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简答题

(本小题满分14分)如图,三棱柱ABC—A1B1C1中,AA1面ABC,BCAC,BC=AC=2,D为AC的中点。[

(1)求证:AB1//面BDC1

(2)若AA1=3,求二面角C1—BD—C的余弦值;

(3)若在线段AB1上存在点P,使得CP面BDC1,试求AA1的长及点P的位置。

正确答案

(1)见解析(2)(3)点P位置是在线段AB1上且

(1)连接B1C,交BC1于点O,

则O为B1C的中点,

D为AC中点,

平面BDC1平面BDC1

             BDC1    4分

(2)平面ABC,BCAC,AA1//CC­1

面ABC,

则BC平面AC1,CC1AC

如图建系,则

设平面C1DB的法向量为 z

又平面BDC的法向量为

二面角C1—BD—C的余弦值:

   9分

(3)设

面BDC1

解得

所以AA1=2,点P位置是在线段AB1上且 14分

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百度题库 > 高考 > 数学 > 空间几何体

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