- 直线与平面平行的判定与性质
- 共271题
某粮仓是如图所示的多面体,多面体的棱称为粮仓的“梁”,现测得底面是矩形,
米,
米,腰梁
、
、
、
分别与相交的底梁所成角均为
。
(1)请指出所有互为异面的且相互垂直的“梁”,并说明理由;
(2)若不计粮仓表面的厚度,该粮仓可储存多少立方米粮食?
正确答案
见解析
解析
解析:(1)与
,
与
,
与
,
与
, (2分)
由已知,有
,
,
同理,有 (2分)
过点E作交
点
,则
为异面直线
与
所成的角,
,
,
,
,即
,同理
(3分)
(2)过点
分别作
于点
,
于点
,连接
,则
⊥平面
,
平面
⊥平面
,过点
作
于点
,则
⊥平面
由题意知,,
,
,
为
中点,
即四棱锥
的高, (2分)
同理,再过点作
于点
,
于点
,连接
,
原多面体被分割为两个全等的四棱锥和一个直棱柱,且(2分)
(2分)
答:该粮仓可储存立方米的粮食 (1分)
知识点
如图,设、
是直角梯形
两腰
、
的中点,
于
,现将
沿
折起,使二面角
为
,此时点
在平面
内的射影恰为点
。
(1)证明:平面
;
(2)证明:平面平面
。
正确答案
见解析
解析
(1)在折起后的图中,取中点
,连结
、
,由题意,
为矩形。
∵ 为
中点,
为
中点,
∴,且
。
又∵为
中点,
且
,
∴且
。
∴四边形为平行四边形。
∴。
又∵平面
,
平面
,
∴平面
。
(2) 在折起后的图中,∵,
,
∴平面
,且
即为二面角
的平面角。
∴。
∵平面
,∴
。
又∵为
中点,∴在等腰
中,有
,
∵,∴
。
∵平面
,
平面
,∴
。
∵,∴
。
∵,∴
平面
。
∵平面
,∴平面
平面
。
知识点
设函数的最大值为
,最小值为
,其中
。
(1)求的值(用
表示);
(2)已知角的顶点与平面直角坐标系
中的原点
重合,始边与
轴的正半轴重合,终边经过点
,求
的值。
正确答案
见解析
解析
解(1) 由题可得而
所以,
(2) 角终边经过点
当时
,
, 则
所以,
当时,
则
所以, ,。
综上所述 或
知识点
如图,在空间直角坐标系O﹣xyz中,正四棱锥P﹣ABCD的侧棱长与底边长都为,点M,N分别在PA,BD上,且
。
(1)求证:MN⊥AD;
(2)求MN与平面PAD所成角的正弦值。
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:由题意,A(3,0,0),D(0,﹣3,0),M(1,0,2),N(0,1,0),则
=(﹣1,1,﹣2),
=(﹣3,﹣3,0)。
∴•
=3﹣3+0=0,
∴⊥
,
∴MN⊥AD;
(2)解析:∵P(0,0,3),A(3,0,0),D(0,﹣3,0),
∴=(3,0,﹣3),
=(﹣3,﹣3,0),
设平面PAD的法向量为=(x,y,z),则
,
∴可取=(1,﹣1,1),
∵=(﹣1,1,﹣2),
∴MN与平面PAD所成角的正弦值为||=|
|=
。
知识点
如图,在四棱锥中,侧面PCD⊥底面
,PD⊥CD,E为PC中点,底面
是直角梯形, AB∥CD,∠ADC=90°, AB=AD=PD=1,CD=2。
(1)求证:BE∥平面PAD;
(2)求证:BC⊥平面
(3)设Q为侧棱PC上一点,,试确定λ的值,使得二面角Q—BD—P的大小为45°
正确答案
见解析
解析
解析:(1)取的中点
,连结
,因为
为
中点,所以
,且
,在梯形
中,
,
,
所以,
,四边形
为平行四边形,所以
,
又因为平面
,
平面
,
所以平面
。
………4分
(2)平面
底面
,
,所以
平面
,所以
,如图,以
为原点建立空间直角坐标系
,则
,
,
,
。
。
所以,又由
平面
,可得
,所以
平面
。 ………8分
(3)平面的法向量为
,
,所以
,
设平面的法向量为
,由
,
,得
,
所以,所以
,
注意到,得
…………12分
知识点
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