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题型:简答题
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简答题 · 14 分

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),        (2分)

由已知,有

同理,有      (2分)

过点E作,则为异面直线所成的角,

,即,同理                        (3分)

(2)过点分别作于点于点,连接,则⊥平面

平面⊥平面,过点于点,则⊥平面

由题意知,

中点,即四棱锥的高,             (2分)

同理,再过点于点于点,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

直线与平面平行的判定与性质
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图,设是直角梯形两腰的中点,,现将沿折起,使二面角,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,中点,

,且

又∵中点,

∴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∵中点,∴在等腰中,有

,∴

平面平面,∴

,∴

,∴平面

平面,∴平面平面

知识点

直线与平面平行的判定与性质直线、平面垂直的综合应用线面角和二面角的求法
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

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

所以,  

(2) 终边经过点

, 则

所以,

时,

所以,     ,。

综上所述  

知识点

直线与平面平行的判定与性质
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题型:简答题
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简答题 · 10 分

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

直线与平面平行的判定与性质
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

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

直线与平面平行的判定与性质直线与平面垂直的判定与性质平面与平面垂直的判定与性质线面角和二面角的求法
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