- 直线与平面平行的判定与性质
- 共228题
如图,在四棱锥P-ABCD中,AB∥CD,AB⊥AD,CD=2AB,平面PAD⊥平面ABCD,PA⊥AD.E和F分别是CD和PC的中点。
求证:
(1)PA⊥底面ABCD;
(2)BE∥平面PAD;
(3)平面BEF⊥平面PCD.
正确答案
见解析
解析
(1)因为平面PAD⊥底面ABCD,且PA垂直于这两个平面的交线AD,
所以PA⊥底面ABCD.
(2)因为AB∥CD,CD=2AB,E为CD的中点,
所以AB∥DE,且AB=DE.
所以ABED为平行四边形。
所以BE∥AD.
又因为BE平面PAD,AD平面PAD,
所以BE∥平面PAD.
(3)因为AB⊥AD,而且ABED为平行四边形,
所以BE⊥CD,AD⊥CD.
由(1)知PA⊥底面ABCD,所以PA⊥CD.
所以CD⊥平面PAD.所以CD⊥PD.
因为E和F分别是CD和PC的中点,
所以PD∥EF.所以CD⊥EF.
所以CD⊥平面BEF.
所以平面BEF⊥平面PCD.
知识点
如图,在四棱锥中,底面是矩形,,,, N是棱的中点.
(1)求证:平面;
(2)求证:平面;(3)在棱SC上是否存在一点P,使得
平面平面?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
正确答案
见解析
解析
(1)证明:因为底面是矩形,所以 ,……………… 1分
又因为 平面,平面,所以 平面……………… 3分
(2)证明:因为 ,所以 平面SAD,……………… 5分
又因为 平面,所以 .……………… 6分 因为 ,且N为AD中点,所以 .
又因为 ,所以 平面.………… 8分
(3)解:如图,连接BD交NC于点F,在平面SNC中过F作交于点P,连接PB,PD.
因为 平面,所以 平面.…………… 11分
又因为 平面,所以平面平面.……… 12分
在矩形中,因为,所以 .在中,因为,
所以.则在棱SC上存在点P,使得平面平面,此时. ……… 14分
知识点
设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面( )。
正确答案
解析
A选项中直线m,n可能平行,也可能相交或异面,直线m,n的关系是任意的;B选项中,α与β也可能相交,此时直线m平行于α,β的交线;D选项中,m也可能平行于β.故选C
知识点
如图,在四棱锥中,,,,,,,。
(1)当正视图方向与向量的方向相同时,画出四棱锥的正视图.(要求标出尺寸,并画出演算过程);
(2)若为的中点,求证:;
(3)求三棱锥的体积。
正确答案
见解析
解析
本小题主要考查直线与直线、直线与平面的位置关系及几何体的三视图和体积等基础知识,考查空间想象能力,推理论证能力,运算求解能力,考查数形结合能力、化归与转化思想。
解法一:
(1)在梯形中,过点作,垂足为,
由已知得,四边形为矩形,
在中,由,,依勾股定理得:
,从而
又由平面得,
从而在中,由,,得
正视图如图所示:
(2)取中点,连结,
在中,是中点,
∴,,又,
∴,
∴四边形为平行四边形,∴
又平面,平面
∴平面
(3)
又,,所以
解法二:
(1)同解法一
(2)取的中点,连结,
在梯形中,,且
∴四边形为平行四边形
∴,又平面,平面
∴平面,又在中,
平面,平面
∴平面.又,
∴平面平面,又平面
∴平面
(3)同解法一
知识点
如图,在底面是菱形的四棱锥中,底面,为中点,。
(1)求证:平面;
(2)求证:平面平面;
(3)求二面角的正切值。
正确答案
见解析。
解析
(1)连接BD,交AC于点O,连接OE,在三角形BDP中,
O,E分别为BD,PD中点, OE为中位线,
OE//PB,且OE平面ACE,PB平面ACE, 平面。
(2)底面是菱形,ACBD
又底面,PABD
平面平面平面
平面平面
(3)过点作直线于点,连接,
由(2)知,平面,
,故平面,
,故为二面角的平面角。
易得:
知识点
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