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题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图4,直三棱柱ABC-ABC的底面是边长为2的正三角形,E,F分别是BC,CC的中点.

20.证明:平面AEF⊥平面BBCC;

21.若直线AC与平面AABB所成的角为45,求三棱锥F-AEC的体积。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

如图,因为三棱柱是直三棱柱,

所以,又E是正三角形的边BC的中点,所以因此,而,

所以.

解析

见答案

考查方向

本题主要考察几何体的体积和面面垂直的判断和性质等知识,意在考察考生的空间向量能力和逻辑推理能力。

解题思路

先证明得到,由面面垂直的判断定理得到.

易错点

不会证明进而由面面垂直的判断定理得到.

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

.

解析

设AB的中点为D,连接,因为是正三角形,所以,又三棱柱是直三棱柱,所以,因此CD平面,于是是直线与平面所成的角,

由题设知,

所以,,

中,,所以

故三棱锥F-AEC的体积.

考查方向

本题主要考察几何体的体积和面面垂直的判断和性质等知识,意在考察考生的空间向量能力和逻辑推理能力。

解题思路

设AB的中点为D,证明是直线与平面所成的角,

由题设知,求出棱锥的高与底面面积即可求解几何体的体积。.

易错点

找不到直线与平面所成的角;

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题型:简答题
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简答题 · 15 分

如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=BC=AAl=2,∠ABC=120°,点 P在线段AC1上,且AP=2PCl,M为线段AC的中点.

20.证明:BM//平面B1CP;

21.求直线AB1与平面B1CP所成角的余弦值。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

见解析

解析

考查方向

本题考查了空间直线和平面的平行关系,和直线和平面所成的角度。

解题思路

利用线面平行判定定理证明线面平行,再利用射影定理确定角度,再求出角度。

易错点

建立空间直角坐标系的坐标问题。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

见解析

解析

考查方向

本题考查了空间直线和平面的平行关系,和直线和平面所成的角度。

解题思路

利用线面平行判定定理证明线面平行,再利用射影定理确定角度,再求出角度。

易错点

建立空间直角坐标系的坐标问题。

1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,在四棱锥中,平面,四边形,且,点中点.

22.求证:平面平面

23.求点到平面的距离.

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

见解析

解析

试题分析:本题属于立体几何中的基本问题,题目的难度是逐渐由易到难,根据题设先证线面垂直再去证面面垂直;证明:取中点,连接.∵中点,∴.又∵,∴∴四边形为平行四边形.∵,∴平面.∴,∴.∵,∴,∴平面.∵平面,∴平面平面

考查方向

本题考查了面面垂直的证明和点到面的距离的求解,常见的问题有证明类——平行与垂直的证明;计算类——角度(线线角);长度(线度、点面、线面、面面距离)

解题思路

本题考查了面面垂直的证明和点到面的距离的求,解题步骤如下:根据题设先证线面垂直再去证面面垂直。

易错点

对面面垂直的证明的表述不严谨和运算出错

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

试题分析:本题属于立体几何中的基本问题,题目的难度是逐渐由易到难,由等体积法求出点到面的距离。由⑴知,

平面,即点到平面的距离为.在中,由,得,∴

∴点到平面的距离为

考查方向

本题考查了面面垂直的证明和点到面的距离的求解,常见的问题有证明类——平行与垂直的证明;计算类——角度(线线角);长度(线度、点面、线面、面面距离)

解题思路

本题考查了面面垂直的证明和点到面的距离的求,解题步骤如下:由等体积法求出点到面的距离。

易错点

对面面垂直的证明的表述不严谨和运算出错

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题型:简答题
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简答题 · 12 分

在正三角形ABC中,E、F、P分别是AB、AC、BC边上的点,满足AE :EB=CF :FA=CP :PB=1 :2,如图(5).将△AEF沿EF折起到△A1EF的位置,使二面角A1一EF-B成直二面角,连结A1B、A1P,如图(6).

21.求证:A1E⊥平面BEP;

22.求二面角B—A1P—E的余弦值.

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

(1)A1E⊥平面BEP;

解析

解:不妨设正三角形ABC 的边长为 3 .

(1)在图5中,取BE的中点D,连结DF.

∵AEEB=CFFA=12,∴AF=AD=2,而∠A=600,∴△ADF是正三角形,

又AE=DE=1,∴EF⊥AD

在图6中,A1E⊥EF,BE⊥EF,∴∠A1EB为二面角A1-EF-B的平面角.

由题设条件知此二面角为直二面角,∴A1E⊥BE

又BE∩EF=E,∴A1E⊥平面BEF,即A1E⊥平面BEP

考查方向

本题主要考查了线面垂直的判定和二面角的余弦值的计算,考查考生的空间想象能力和计算能力。

解题思路

(1)不妨设正三角形ABC 的边长为 3,取BE的中点D,连接DF,从而证明到EF⊥AD,再利用二面角A1一EF-B成直二面角推出A1E⊥BE,从而得证。

(2)由(1)构建空间直角坐标系并写出相关点的坐标,通过计算平面法向量的方法来计算二面角的余弦值。

易错点

平面翻折到空间中的不变量与改变量易出错及空间点坐标的确定。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

(2) 二面角B-A1P-E余弦值是

解析

解:

(2)建立分别以EB、EF、EA1为x轴、y轴、z轴的空间直角坐标系,则E(0,0,0),A1(0,0,1),

B(2,0,0),F(0, ,0), P (1, ,0),则,

.设平面A1BP的法向量为

平面ABP知,,即

,得

设平面A1PE向量为

平面A1PE知,,即       可得

所以二面角B-A1P-E余弦值是

考查方向

本题主要考查了线面垂直的判定和二面角的余弦值的计算,考查考生的空间想象能力和计算能力。

解题思路

(1)不妨设正三角形ABC 的边长为 3,取BE的中点D,连接DF,从而证明到EF⊥AD,再利用二面角A1一EF-B成直二面角推出A1E⊥BE,从而得证。

(2)由(1)构建空间直角坐标系并写出相关点的坐标,通过计算平面法向量的方法来计算二面角的余弦值。

易错点

平面翻折到空间中的不变量与改变量易出错及空间点坐标的确定。

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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

10.设为不同的平面,为不同的直线,则的一个充分条件为(    ).

A

B

C

D

正确答案

D

解析

对于选项A,根据面面垂直的判定定理可知,缺少条件m⊂α,故不正确;

对于选项B,因为α与β可能平行,也可能相交,所以m与β不一定垂直,故不正确;[来源:学科网ZXXK]

对于选项C,因为α与β可能平行,也可能相交,所以m与β不一定垂直,故不正确;

对于选项D,由n⊥α,n⊥β,可得α∥β,而m⊥α,则m⊥β,故正确,故选D.

考查方向

本题主要考查空间的点线面的位置关系等知识,意在考查考生对于立体几何的定理的理解和空间能力的理解。

解题思路

逐个判断各个选项的正误即可。

易错点

1.不理解的一个充分条件和之间的关系;

2.对于空间点线面的位置关系理解单一导致出错。

知识点

平面与平面平行的判定与性质直线、平面垂直的综合应用
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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

7.由棱锥和棱柱组成的几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为(  )

A14

B

C22

D

正确答案

A

解析

由三视图可以看出该几何体是由三棱柱和三棱锥组成。所以几何体的体积为,

考查方向

本题考查了三视图的相关性质,和体积公式。

解题思路

有三视图画出直观图根据直观图表示的几何体求体积。

易错点

在观察时候将底面的高看错。

知识点

直线、平面垂直的综合应用
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,三棱柱ABC—A1B1C1 的侧棱AA1底面ABC,,E是棱CC1的中点,F是AB的中点,AC=BC=1,AA1=2。

22.求证:CF//平面AB1E;

23.求点C到平面AB1E的距离。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

见解析

解析

证明:取AB中点M,连MF,ME,∵E为CC1中点,F为AB中点,∴MF∥B1B,MF=1/2B1B,EC∥B1B,EC=1/2B1B,∴MF∥EC,且MF=EC,∴MFCE为平行四边形,∴CF∥EM,∵CF⊄平面AB1E,EM⊂平面AB1E,∴CF∥平面AB1E.

考查方向

本题考查直线与平面平行的证明,考查三棱锥的体积轮换公式的运用,三棱锥的高的求法,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养,属于中档题.

解题思路

取AB中点M,连MF,ME,易证四边形MFCE是平行四边形,利用线面平行的判定定理即可证得CF∥平面AB1E;

易错点

本题易错点是∵CF⊄平面AB1E,EM⊂平面AB1E。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

点C到平面AB1E的距离为

解析

解:∵AA1⊥底面ABC,∴侧面AC1⊥底面ABC,又∠ACB=90°,BC垂直于交线AC,∴BC⊥侧面AC1.∵AC=BC=1,AA1=2,∴S△ACE,∴VO−AB1E=VB1−ACE=VB−ACE所以C到平面AB1E的距离为

考查方向

本题考查直线与平面平行的证明,考查三棱锥的体积轮换公式的运用,三棱锥的高的求法,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养,属于中档题.

解题思路

依题意,可证得BC⊥侧面AC1,利用等体积转换,即可求出三棱锥C-AB1E的体积.进而求高。

易错点

本题易错点是∵CF⊄平面AB1E,EM⊂平面AB1E。

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题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图,在三棱锥PABC中,平面PAB⊥平面ABCPAPBMN分别为ABPA的中点.

17.求证:PB∥平面MNC

18.若ACBC,求证:PA⊥平面MNC.

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

见解析

解析

证:(1)因为MN分别为ABPA的中点,

所以MNPB

因为MN平面MNCPB平面MNC

所以PB∥平面MNC.

考查方向

本题考查了线面平行的判定,面面垂直的性质和线面垂直的判定

解题思路

本题考查线面平行的判定,面面垂直的性质和线面垂直,解题步骤如下:

(1)根据中位线定理可得MN∥PB,故而PB∥平面MNC.

(2)由三线合一可得CM⊥AB,再有面面垂直得出CM⊥平面PAB,故CM⊥PA,由AP⊥PB,MN∥PB可得PA⊥MN,故而PA⊥平面MNC.

易错点

线面平行和线面垂直判定定理记不熟,不会灵活运用

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

见解析

解析

证: (2)因为PAPBMNPB,所以PAMN.

因为ACBCAMBM,所以CMAB.

因为平面PAB⊥平面ABCCM平面ABC,平面PAB∩平面ABCAB

所以CM⊥平面PAB

因为PA平面PAB,所以CMPA

因为PAMNMN平面MNCCM平面MNCMNCMM

所以PA⊥平面MNC.

考查方向

本题考查了线面平行的判定,面面垂直的性质和线面垂直的判定

解题思路

本题考查线面平行的判定,面面垂直的性质和线面垂直,解题步骤如下:

(1)根据中位线定理可得MN∥PB,故而PB∥平面MNC.

(2)由三线合一可得CM⊥AB,再有面面垂直得出CM⊥平面PAB,故CM⊥PA,由AP⊥PB,MN∥PB可得PA⊥MN,故而PA⊥平面MNC.

易错点

线面平行和线面垂直判定定理记不熟,不会灵活运用

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题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,三棱柱中,,,平面平面,相交于点.

21.求证:平面

22.求二面角的余弦值.

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

(1)略;

解析

(Ⅰ)依题意,侧面是菱形,的中点,因为,所以,

又平面平面,且平面,平面平面

所以平面.

考查方向

本题主要考查空间点线面的位置关系和二面角等知识,意在考查考生的空间想象能力和运算求解能力。

解题思路

先证明,后根据平面平面后即可得到答案;

易错点

不会转化平面平面而无法证明答案;

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

(2)

解析

(Ⅱ)由(Ⅰ)知平面,,所以,

,,所以平面,

,垂足为,连结,则,

所以为二面角的平面角.

中,,

所以,

所以,即二面角的余弦值是.

考查方向

本题主要考查空间点线面的位置关系和二面角等知识,意在考查考生的空间想象能力和运算求解能力。

解题思路

先证明为二面角的平面角,后在三角形中解出即可。

易错点

找不到二面角的平面角无法做出答案。

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题型:简答题
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简答题 · 15 分

如图,在三棱柱-中,BAC=,AB=AC=2,A=4,在底面ABC的射影为BC的中点,D为的中点.

17.证明:D平面

18.求二面角-BD-的平面角的余弦值

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

详见解析;

解析

试题分析:由条件设E为BC的中点,可证得AE⊥平面,再证明,即可证得;

考查方向

本题考查了空间直线与平面垂直的判定,二面角及其求法,属于中等题.

解题思路

由线面垂直的判定定理,两平行线中的一条垂直于一个平面,另一条也垂

直于这个平面,得出结论;的余弦值.

易错点

注意二面角的取值范围,分清是锐角还是钝角.

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

.

解析

,且,可证明为二面角的平面角,再由余弦定理可求得,从而求解.

设E为BC的中点,由题意可得,

,∵AB=AC,∴,故,

由D,E分别为,BC的中点,得DE∥且DE=,从而DE∥,

∴四边形为平行四边形,故,又∵AE⊥平面,

;(2)作,且,连接,由AE=EB=,,得,由,,得,由,得,因此为二面角的平面角,

==4,,得BD=3,

由余弦定理得,.

考查方向

本题考查了空间直线与平面垂直的判定,二面角及其求法,属于中等题.

解题思路

作出二面角的平面角,在三角形中利用余弦定理求出二面角

的余弦值.

易错点

注意二面角的取值范围,分清是锐角还是钝角.

下一知识点 : 空间向量及其应用、空间角
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