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题型:简答题
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简答题

已知三棱锥中,分别是中点.

(1)求证:

(2)求直线与平面所成角的正弦值.

正确答案

(1)见解析    (2)

(1)由条件知:

又∵

又∵

又∵

(2)作于点

由(1)知,则

,则是直线与平面所成角

中,

由面积法,得

直线与平面所成角的正弦值为

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题型:填空题
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填空题

如图所示,在正方体中,点是棱上的一个动点,平面交棱于点.给出下列四个结论:

①存在点,使得//平面

②存在点,使得平面

③对于任意的点,平面平面

④对于任意的点,四棱锥的体积均不变.

其中,所有正确结论的序号是___________.

正确答案

①③④

试题分析:当点的中点时,由对称性可知也是的中点,此时//,因为,所以//,故①正确;

假设,因为,所以。所以四边形为菱形或正方形,即。因为为正方体所以。所以假设不成立。故②不正确。

因为为正方形,所以,因为,所以,因为,所以。因为,所以。同理可证,因为,所以,因为,所以。故③正确。

设正方体边长为,则。故④正确。

综上可得正确的是①③④。

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题型:简答题
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简答题

如图,四边形ABCD为正方形,PA平面ABCD,且AD= 2PA,E、F、G、H分别是线段PA、PD、CD、BC的中点.

(I)求证:BC∥平面EFG;

(II)求证:DH平面AEG.

正确答案

(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)见解析.

试题分析:(Ⅰ)根据分别为中点,得到

根据,推出即得证.

(Ⅱ)由⊥平面,得到,即

再利用△≌△,可推出∠=∠,∠+∠=90°,得到∠+∠=90°,证得后即得证.

试题解析:(Ⅰ)因为分别为中点,所以

因为,所以,     2分

因为平面平面, 4分

所以∥平面.   6分

(Ⅱ)因为⊥平面,所以

,        8分

因为△≌△

所以∠=∠

+∠=90°,

所以∠+∠=90°,

所以 ,

又因为=,所以⊥平面 .       12分

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题型:填空题
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填空题

下列各图中,为正方体的两个顶点,分别为其所在棱的中点,能得出//平面的图形的序号是                

正确答案

①③.

试题分析:图①易得平面平行于平面AB,所以//平面.②中如下图,连结CD,BE且相交于点O.所以AB∥NO0所以直线AB与平面相交.③中如下图.连结BC,AC.可得平面ABC与平面PMN平行,所以//平.④中如图.做一个平面BCP’与平面MNP平行.可知直线AB与平面MNP相交.综上填①③.本题主要就是应用线面平行,面面平行的知识.仅根据图形很难判断出结论,要利用相应的判断性质.

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题型:简答题
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简答题

(1)证明://平面

(2)在棱上是否存在点,使三棱锥

体积为?并说明理由.

正确答案

(2)在棱上存在点使三棱锥的体积为,且是线段的三等分点

(1)证明:连接,交点,连接,得

平面,平面, //平面.      ………………6分

(2)  侧棱⊥底面, ,过=,则.

,, ……12分

在棱上存在点使三棱锥的体积为,且是线段的三等分点.

………………12分

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题型:简答题
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简答题

如图,正方形所在的平面与平面垂直,的交点,,且

(1)求证:平面

(2)求二面角的大小.

正确答案

(1)详见解析;(2).

试题分析:(1)要证AM⊥平面EBC,关键是寻找线线垂直,利用四边形ACDE是正方形,可得AM⊥EC.利用平面ACDE⊥平面ABC,BC⊥AC,可得BC⊥平面EAC,从而有BC⊥AM.故可证;

(2)先求出二面角A-EB-C的平面角. 再在Rt△EAB中,利用AH⊥EB,有AE•AB=EB•AH.设EA=AC=BC=2a可得AB=2a,EB=2a,∴AH=.从而可求二面角A-EB-C的平面角 .

证明:(1)∵四边形是正方形,

∵平面平面,又∵平面. 

平面平面.    6分

(2)过,连结

平面平面

是二面角的平面角. 

∵ 平面平面平面

中, ,有

可得

. 

∴二面角等于.                       12分.

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题型:简答题
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简答题

如图1,在直角梯形中,,,,点中点.将沿折起,使平面平面,得到几何体,如图2所示.

(1)在上找一点,使平面;

(2)求点到平面的距离.

正确答案

(1)详见解析;(2).

试题分析:(1)取的中点,连接.利用三角形的中位线定理和线面平行的判定定理即可证明;

(2)利用等体积转化,为等腰直角三角形,,,可证,得到,为直角三角形,这样借助等体积转化求出点C到平面的距离,中档题型.

试题解析:(1)取的中点,连结,   2分

中,,分别为,的中点

的中位线

平面平面

平面  -6分

(2)设点到平面ABD的距离为

平面

三棱锥的高,

   12分

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题型:简答题
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简答题

如图,在四棱锥中,⊥面,为线段上的点.

(Ⅰ)证明:⊥面 ;

(Ⅱ)若的中点,求所成的角的正切值;

(Ⅲ)若满足⊥面,求的值.

正确答案

(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ);(Ⅲ)

试题分析:(Ⅰ)证BD与面PAC内的两条相交线PA和AC都垂直,根据线面垂直可证,利用证角等于的方法可证,详见解析。(Ⅱ) 设,由(1)知,所以GO为GD在面PAC内的摄影,所以即为所求,在直角三角形中利用三角函数即可求出。(Ⅲ)根据(Ⅰ)中条件可求出,在直角三角形中利用勾股定理求出,同理求出,根据已知⊥面可得,根据两直角三角形用公共边可列出方程求解。

试题解析:证明:(Ⅰ)由已知得三角形是等腰三角形,且底角等于30°,且,所以;、,又因为;

(Ⅱ)设,由(1)知,连接,所以与面所成的角是,由已知及(1)知:,

,所以与面所成的角的正切值是;

(Ⅲ)由已知得到:,因为,在中,,因为⊥面,,所以,设

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题型:简答题
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简答题

如图,

(Ⅰ)求证:

(Ⅱ)设

正确答案

(Ⅰ) (Ⅱ)均详见解析

试题分析:根据线面垂直的判定定理,需在面PAC内证出两条相交线都与BC垂直,首先可根据线面垂直得线线垂直证出,再根据圆中直径所对的圆周角为直角,证出, 因为PA与AC相交于点A,所以可以证得(Ⅱ)因为,延长OG交AC与点M,则M为AC中点,Q为PA中点,所以可得,根据内线外线平行即可证出,同理可证,因为QM与QO交与点O,所以可得,因为QG在内,所以

试题解析:(Ⅰ)证明:由AB是圆O的直径,得AC⊥BC.

由PA⊥平面ABC,BC⊂平面ABC,得PA⊥BC,

又PA∩AC=A,PA⊂平面PAC,AC⊂平面PAC,

所以BC⊥平面PAC.

(II)连OG并延长交AC与M,链接QM,QO.

由G为∆AOC的重心,得M为AC中点,

由G为PA中点,得QM//PC.因为,所以

同理可得因为,,,所以,因为

所以QG//平面PBC.

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题型:简答题
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简答题

如图四棱锥中,底面是平行四边形,平面,垂足为上且的中点,四面体的体积为.

(1)求二面角的正切值;

(2)求直线到平面所成角的正弦值;

(3)在棱上是否存在一点,使异面直线所成的角为,若存在,确定点的位置,若不存在,说明理由.

正确答案

(1);(2);(3)不存在.

试题分析:(1)根据四面体的体积及底面积可求出.为中点,所以,这样可得为二面角的平面角.在中即可求得其正切值.

(2)由于面,所以只需在面ABCD内过点D作交线BG的垂线,即可得PD在面PBG内的射影,从而得PD与面PBG所成的角.(3)存在性的问题,一般都通过建系来求.dsgjghmk两两垂直,故可分别以轴建立坐标系.

假设存在且设

然后用向量的夹角公式求y,如果能求出满足条件的y则存在,若不能求出满足条件的y,则不存在.

试题解析:(1)由四面体的体积为.∴

设二面角的大小为为中点,

同理

                    3分

(2)由

为等腰三角形,GE为的角平分线,作交BG的延长线于K,

由平面几何知识可知: ,.设直线与平面所成角为

                      8分

(法二:建系)

(3)两两垂直,分别以轴建立坐标系

假设存在且设

又直线所成的角为

化简得:

不满足

∴这样的点不存在                        12分

百度题库 > 高考 > 数学 > 立体几何中的向量方法

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