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题型:简答题
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简答题

如图,已知四棱锥中,平面,底面是直角梯形,

.

(1)求证:平面

(2)求证:平面

(3)若的中点,求三棱锥的体积.

正确答案

(1)证明过程详见解析;(2)证明过程详见解析;(3).

试题分析:本题主要以四棱锥为几何背景,考查线面平行、线面垂直以及三棱锥的体积等基础知识,考查学生的空间想象能力、逻辑推理能力、转化能力、计算能力.第一问,利用ABCD为直角梯形,所以得到AB//CD,利用线面平行的判定,得AB//平面PCD;第二问,在三角形ABC中,先利用余弦定理求出AC边长,再根据勾股定理判断,而,利用线面垂直的判定,平面PAC;第三问,由于平面ADC,所以M到平面ADC的距离为PA的一半,将转化为,作,在三角形ACB中,解出AE和CE的值,即AD和DC的值,即可得到直角三角形ADC的面积,从而利用三棱锥的体积公式计算体积.

试题解析:(1)底面是直角梯形,且,

,                               1分

平面     2分

平面                 3分

∥平面                4分

(2)

                           5分

             6分

平面 ,平面

              7分

             8分

平面                   9分

(3)在直角梯形中,过于点

则四边形为矩形,         10分

中可得

 

           11分

中点,

到面的距离是到面距离的一半                   12分

          14分

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题型:简答题
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简答题

在圆锥中,已知的直径,点在底面圆周上,且的中点.

(1)证明:平面

(2)求点到面的距离.

正确答案

(1)证明详见解析;(2).

试题分析:(1)先证,再由线面垂直的判定定理证明平面;(2)作,垂足为,可证平面,在中,利用等面积法可求.

试题解析:(1)证明:,且

                2分

由于是直径,且点在圆周上,故有

分别是的中点

                5分

                7分

(2)由(1)知,又有

                9分

,垂足为,则有

从而                11分

中,

                    13分

             14分

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题型:填空题
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填空题

已知是三条不同的直线,是三个不同的平面,下列命题:

①若,则;          ②若,则

③若,则;  ④若,则.

其中真命题是_      __.(写出所有真命题的序号).

正确答案

①④

试题分析:根据线面平行,线线垂直,面面垂直的判定与性质,可以得到①④是正确的.

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题型:简答题
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简答题

如图的几何体中,平面平面,△为等边三角形,的中点.

(1)求证:平面

(2)求证:平面平面.

正确答案

证明见解析.

试题分析:(1)要证线面平行,关键是在平面内找一条与待证直线平行的直线,本题中,由于是中点,故很容易让人联想到取另一中点,这里我们取中点,则,故是平行四边形,从而有,平行线找到了,结论得证;(2)要证面垂直,就是要证线面垂直,关键是找哪个平面内的直线,同样本题里由于是等边三角形,故,从而很快得到结论平面,而(1)中有,则有平面,这就是我们要的平面的垂线,由此就证得了面面垂直.

试题解析:(1)证明:取的中点,连结

的中点,∴

平面平面

,∴. 又,∴

∴四边形为平行四边形,则

平面平面, ∴平面.    7分

(2)证明:∵为等边三角形,的中点,∴

平面,∴

,∴

平面

平面, ∴平面平面.      14分

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题型:简答题
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简答题

如图,在正方体中,已知是棱的中点.

求证:(1)平面

(2)直线∥平面

正确答案

详见解析

试题分析:(1)要想证平面只需在面内证两条相交线AB和都和垂直即可。利用线面垂直可证AB和垂直,利用正方形对角线性质可得垂直。问题即得证。(2)根据线面平行的判定定理可知需在面内证得一条直线与平行,连结,连结,由正方形对角线性质可知N为中点,又因为是棱的中点,可知中位线,,从而问题得证。

试题解析:证明:(1)正方体中,

平面

平面

又 ∵

平面

(2)如图,连结,连结

∵ 在正方体中,

的中点,

又∵是棱的中点,

又 ∵ 平面平面

∴直线∥平面

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题型:简答题
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简答题

如图,在长方体中,

(1)若点在对角线上移动,求证:

(2)当为棱中点时,求点到平面的距离。

正确答案

(1)详见解析;(2).

试题分析:(1)连结,要证,只要证,只要证平面 

事实上,在正方形中,,且有,从而有,结论可证.

(2)连结,因为,可利用等积法求点到平面的距离.

证明:(1)由长方体 ,得:

      ∴ 即

又由正方形,得:,   而

∴    于是

            6分

解:(2)垂直,则

所以,设点到平面的距离为

则由,得                12分

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题型:简答题
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简答题

如图,在四棱锥P—ABCD中,底面ABCD为直角梯形,AD∥BC,∠ADC=90°,平面PAD⊥底面ABCD,Q为AD的中点,M是棱PC上的点,PA=PD=2,BC=AD=1,CD=.

(1)若点M是棱PC的中点,求证:PA∥平面BMQ;

(2)若二面角M—BQ—C为30°,设PM=tMC,试确定t的值.

正确答案

(1)见解析  (2)t=3.

(1)证明 连接AC,交BQ于N,连接MN.

∵BC∥AD且BC=AD,

即BC綊AQ.

∴四边形BCQA为平行四边形,且N为AC中点,

又∵点M是棱PC的中点,

∴MN∥PA.

∵MN⊂平面BMQ,PA⊄平面BMQ,

∴PA∥平面BMQ.

(2)解 ∵PA=PD,Q为AD的中点,

∴PQ⊥AD.∵平面PAD⊥平面ABCD,

且平面PAD∩平面ABCD=AD,

∴PQ⊥平面ABCD.

如图,以Q为原点建立空间直角坐标系.

则平面BQC的法向量为n=(0,0,1);

Q(0,0,0),P(0,0,),B(0,,0),C(-1,,0).

设M(x,y,z),则=(x,y,z-),

=(-1-x,-y,-z),

=t

在平面MBQ中,=(0,,0),

∴平面MBQ的法向量为m=(,0,t).

∵二面角M—BQ—C为30°,

cos 30°=,∴t=3.

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题型:简答题
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简答题

在如图所示的多面体中,

(Ⅰ)求证:

(Ⅱ)求证:

正确答案

证明过程详见试题解析.

试题分析:(Ⅰ)由线线垂直得到线面垂直,再根据直线所在的平面得到线线垂直;(Ⅱ)根据性质定理:“一条直线与一个平面平行,那么过这条直线作一个平面与此平面相交,那么该直线与交线平行.”来证明.

试题解析:(Ⅰ)证明:因为, 又平面,所以平面.由于平面, 所以.

(Ⅱ)证明:因为,又平面平面,所以平面, 而平面,平面平面,所以

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题型:填空题
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填空题

在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,过对角线BD1的一个平面交AA1于E,交CC1于F,得四边形BFD1E,给出下列结论:

①四边形BFD1E有可能为梯形

②四边形BFD1E有可能为菱形

③四边形BFD1E在底面ABCD内的投影一定是正方形

④四边形BFD1E有可能垂直于平面BB1D1D

⑤四边形BFD1E面积的最小值为

其中正确的是      (请写出所有正确结论的序号)

正确答案

②③④⑤

试题分析:四边形BFD1E有两组对边分别平行知是一个平行四边形,故①不正确,

当两条棱上的交点是中点时,四边形BFD1E为菱形,四边形BFD1E垂直于平面BB1D1D,故②④正确,

四边形BFD1E在底面ABCD内的投影是面ABCD,一定是正方形,故③正确,

当E,F分别是两条棱的中点时,四边形BFD1E面积的最小值为,故⑤正确.

总上可知有②③④⑤正确,

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题型:填空题
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填空题

过两平行平面α、β外的点P两条直线AB与CD,它们分别交α于A、C两点,交β于B、D两点,若PA=6,AC=9,PB=8,则BD的长为_______.

正确答案

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试题分析:当两个平面在点P的同侧时如图(1)所示,当点P在两个面的中间时如图(2)所示由面面平行的性质定理可得AC与BD平行,,所以

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