- 立体几何中的向量方法
- 共7934题
(12分)P是平行四边形ABCD所在平面外一点,Q是PA的中点,求证PC//平面BDQ
正确答案
略
如图,四棱锥V-ABCD中,∠BCD=∠BAD=90°,又∠BCV=∠BAV=90°,
求证:VD⊥AC;
正确答案
见解析
∠BCD=∠BAD=90°BC⊥CD,BA⊥AD
∠BCV=∠BAV=90°BC⊥CV,BA⊥AV
∴BC⊥平面VCD,BA⊥平面VAD
∴BC⊥VD,BA⊥VD
∴VD⊥平面ABC,∴VD⊥AC
已知SA、SB、SC是共点于S的且不共面的三条射线,∠BSA=∠ASC=45°,∠BSC=60°,求证:平面BSA⊥平面SAC
正确答案
先作二面角B-SA-C的平面角,根据给定的条件,在棱S上取一点P,分别是在两个平面内作直线与棱垂直
证明:在SA上取一点P
过P作PR⊥SA交SC于R
过P作PQ⊥SA交SB于Q
∴∠QPR为二面角B-SA-C的平面角设PS=a
∵∠PSQ=45°,∠SPQ=90°
∴PQ=a,SQ=a
同理PR= a,SR= a
∵∠PSQ=60°,SR=SQ= a
∴ΔRSQ为正三角形则RQ= a
∵PR2+PQ2=2a2=QR2
∴∠QPQ=90°
∴二面角B-SA-C为90°
∴平面BSA⊥平面SAC
给出下列四个命题:
①过平面外一点,作与该平面成角的直线一定有无穷多条。
②一条直线与两个相交平面都平行,则它必与这两个平面的交线平行;
③对确定的两条异面直线,过空间任意一点有且只有一个平面与这两条异面直线都平行;
④对两条异面的直线,都存在无穷多个平面与这两条直线所成的角相等;
其中正确的命题序号为
正确答案
②④
解:1中,成90度角的时候,就只有一条,因此错误。2中是线面平行的性质定理,显然成立。3中,有无数个平面与两个异面直线都平行。4中,利用等角定理,可知成立。
(1)平面是否垂直于平面
?
(2)求三棱锥的体积.
正确答案
(1)平面垂直于平面
(2)
(1)证明:因为平面⊥平面
, 平面
∩平面
=
,
又,所以,
⊥平面
,∴
…………6分
又,所以△
是等腰直角三角形,
且, 即
………………7分
又, ∴
⊥平面
, …………8分
又平面
,
所以平面平面
…………………9分
(2)取的中点M,连结
,
,
又平面⊥平面
, 平面
∩平面
=
,
, ……………11分
…………14分
已知是直线,
是平面,下列命题中,正确的命题是 .(填序号)
①若垂直于
内两条直线,则
;
②若平行于
,则
内可有无数条直线与
平行;
③若m⊥n,n⊥l则m∥l; ④若,则
;
正确答案
②
试题分析:①若l垂直于α内两条相交直线,则l⊥α;若l垂直于α内两条平行直线,则l不垂直于α.故①不成立.
②若l平行于α,则l平行于α内所有直线,故②成立;
③若m⊥n,n⊥l,则m与l平行、相交或异面,故③不成立;
④若m⊂α,l⊂β,且α∥β,则m与l平行、相交或异面,故④不成立.
故答案为:②.
已知菱形ABCD中,AB=4, (如图1所示),将菱形ABCD沿对角线
翻折,使点
翻折到点
的位置(如图2所示),点E,F,M分别是AB,DC1,BC1的中点.
(Ⅰ)证明:BD //平面;
(Ⅱ)证明:;
(Ⅲ)当时,求线段AC1的长.
正确答案
(Ⅰ)因为点分别是
的中点, 所以
. ………2分
又平面
,
平面
,
所以平面
. ………………………4分
(Ⅱ)在菱形中,设
为
的交点,则
. ………5分
所以 在三棱锥中,
.又
所以 平面
. ……………………7分
又 平面
,所以
. …………………………9分
(Ⅲ)连结.在菱形
中,
,
所以 是等边三角形.所以
. …………10分
因为 为
中点,所以
.
又 ,
.
所以 平面
,即
平面
.…………………………12分
又 平面
,
所以 .因为
,
,所以
.
略
已知平面∥平面
,
是
外一点,过点
的直线
与
分别交于
,过点
的直线
与
分别交于
且
,则
的长为
正确答案
或24.
因为平面∥平面
,所以AB//CD,当P在两平面外时,
.当P在两平面之间时,
,所以
的长为
或24.
已知是不共面的直线,且
,
,
,求证:
.
正确答案
证明见解析
证明:如图所示过作平面
与
相交于
.
因为,所以
.
又因为是不共面的直线,所以
一定相交.
因为,所以
.
又,
相交,且
,所以
.
如图,、
为圆柱
的母线,
是底面圆
的直径,
、
分别是
、
的中点,
.
(1)证明:;
(2)证明:;
(3)求四棱锥与圆柱
的体积比.
正确答案
(1)详见解析; (2) 详见解析; (3).
试题分析:(1)证明线面平行,可证线线平行,所以通过证明四边形是平行四边形可知
,从而证得
.(2)证明面面垂直,可证线面垂直,所以通过证明
,而
,从而证得
.(3)关键是求四棱锥的高,通过证明
找到
就是棱锥的高,再分别利用圆柱和棱锥的体积公式计算.
试题解析:(1)证明:连结,
.
分别为
的中点,∴
.
又,且
.∴四边形
是平行四边形,
即. ∴
. 4分
(2) 证明:、
为圆柱
的母线,所以
且
,即
,又
是底面圆
的直径,所以
,
,所以
由
,所以
,
,
所以 9分
(3)解:由题,且由(1)知
.∴
,∴
,∴
. 因
是底面圆
的直径,得
,且
,
∴,即
为四棱锥的高.设圆柱高为
,底半径为
,
则,
∴
:
. 14分
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