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题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图在四棱锥中,底面是正方形,,垂足为点,点分别是的中点。

(1)求证: ;

(2)求证:平面

(3)求四面体的体积。

正确答案

见解析

解析

解析:证明:(1)连接

.       ……  4分

(2)

      ……7分

,点分别是的中点。

.               …… 9分

(3)由……11分

                     ……12分

 .    ……14分

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 · 14 分

如图(1)在等腰中,分别是边的中点,现将沿翻折,使得平面平面.(如图(2))

(1)求证:平面

(2)求证:

(3)设三棱锥的体积为、多面体的体积为,求的值。

正确答案

见解析

解析

(1)证明:如图:在△ABC中,由E、F分别是AC、BC中点,得EF//AB,

又AB平面DEF,EF平面DEF,∴AB∥平面DEF,

(2)∵平面平面

AD⊥CD, 且平面

平面,又平面,∴

又∵,且

平面,又平面

(3)由(2)可知平面,所以是三棱锥的高

又∵分别是边的中点,

∴三棱锥的高是三棱锥高的一半

三棱锥的底面积是三棱锥底面积的一半

∴三棱锥的体积

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 · 14 分

如图,在三棱柱中,侧面为菱形, 且的中点。

(1)求证:平面平面

(2)求证:∥平面

正确答案

见解析。

解析

(1)证明:∵ 为菱形,且

∴△为正三角形。

的中点,∴

的中点,∴

,∴平面

平面,∴平面平面

(2)证明:连结,设,连结

∵三棱柱的侧面是平行四边形,∴中点。

在△中,又∵的中点,∴

平面平面,∴ ∥平面

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 · 14 分

如图,在五面体中,已知平面

(1)求证:

(2)求三棱锥的体积。

正确答案

见解析。

解析

(1)

因为平面平面

所以平面, 

平面,平面平面

所以。         

(2)在平面内作于点

因为平面平面,所以

平面

所以平面

所以是三棱锥的高。     

在直角三角形中,,所以

因为平面平面,所以

又由(1)知,,且,所以,所以

所以三棱锥的体积

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 · 14 分

如图,在三棱柱中,侧面为菱形, 且的中点。

(1)求证:平面平面

(2)求证:∥平面

正确答案

见解析。

解析

(1)证明:∵ 为菱形,且

∴△为正三角形。                                     

的中点,∴

的中点,∴ 。                 

,∴平面。                        

平面,∴平面平面。                  

(2)证明:连结,设,连结

∵三棱柱的侧面是平行四边形,∴中点。         

在△中,又∵的中点,∴。              

平面平面,∴ ∥平面

知识点

直线、平面垂直的综合应用
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

如右图,在底面为平行四边形的四棱柱中,底面,,,

(1)求证:平面平面

(2)若,求四棱锥的体积。

正确答案

见解析

解析

(1)证明: 在中,由余弦定理得:

所以,所以,即

又四边形为平行四边形,所以

底面,底面,所以

,所以平面,

平面,所以平面平面,………………………………6分

(2)连结,∵

平面

所以

所以四边形

面积,…………8分

的中点,连结,则

,又平面平面,平面平面

所以平面,所以四棱锥的体积:

,…………………12分

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

将一个半径为的圆形铁板剪成两个扇形,使两扇形面积比为,再分别以这两个扇形为圆锥的侧面卷成两个圆锥。设较小圆锥的侧面积为,高为,较大圆锥的侧面积为,高为,求:(1);(2)

正确答案

见解析

解析

(1)因圆的面积为,圆锥的侧面积就是扇形的面积,且两扇形面积比为,故其面积分别为,即,(4分)

(2)较小圆锥的底面半径为,较大圆锥的底面半径为

,得;同理,       (8分)

,同理,      (10分)

,                                         (12分)

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 · 14 分

在正方体中,分别是中点。

(1)求证:平面⊥平面

(2)若在棱上有一点,使平面,求的比。

正确答案

见解析。

解析

(1)

连AC,则AC⊥

分别是中点,∴  ,∴  ,          

∵  是正方体,∴  ⊥平面

∵  平面,∴  ,                   

∵  ,∴  ⊥平面

∵   平面,∴  平面⊥平面;   

(2)设的交点是,连

∵  平面平面,平面平面=PQ,

∴  ,                                                     

∴  ==3︰1。

知识点

直线、平面垂直的综合应用
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

已知等腰梯形PDCB中(如图1),PB=3,DC=1,PB=BC=,A为PB边上一点,且PA=1,将△PAD沿AD折起,使面PAD⊥面ABCD(如图2)。

(1)证明:平面PAD⊥PCD;

(2)试在棱PB上确定一点M,使截面AMC

把几何体分成的两部分

正确答案

见解析。

解析

(1)证明:依题意知:

   

(2)

由(1)知平面ABCD

∴平面PAB⊥平面ABCD.

在PB上取一点M,作MN⊥AB,则MN⊥平面ABCD,

设MN=h

要使即M为PB的中点.

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,正△ABC的边长为4,CD是AB边上的高,E,F分别是AC和BC边的中点,现将△ABC沿CD翻折成直二面角A-DC-B。

(1)试判断直线AB与平面DEF的位置关系,并说明理由;

(2)求棱锥E-DFC的体积;

(3)在线段BC上是否存在一点P,使AP⊥DE?如果存在,求出的值;如果不存在,请说明理由。

正确答案

见解析

解析

(1)AB∥平面DEF,理由如下:如图:在△ABC中,由E、F分别是AC、BC中点,得EF∥AB,
又AB⊄平面DEF,EF⊂平面DEF,∴AB∥平面DEF。

(2)∵AD⊥CD,BD⊥CD,将△ABC沿CD翻折成直二面角A-DC-B。

∴AD⊥BD    ∴AD⊥平面BCD
取CD的中点M,这时EM∥AD   ∴EM⊥平面BCD,EM=1,

(3)在线段BC上存在点P,使AP⊥DE
证明如下:在线段BC上取点P,使BP=BC/3, 过P作PQ⊥CD于Q,
∵AD⊥平面BCD      ∴PQ⊥平面ACD
∴DQ=DC/3=2√3/3,   ∴tan∠DAQ=DQ/AD═(2√3/3)/2=√3/3,

∴∠DAQ=30°   在等边△ADE中,∠DAQ=30°  ∴AQ⊥DE
∵PQ⊥平面ACD     ∴AP⊥DE,AQ∩AP=A
∴DE⊥平面APQ,  ∴AP⊥DE,

此时BP=BC/3,    ∴BP/BC=1/3。

知识点

直线、平面垂直的综合应用
下一知识点 : 线面角和二面角的求法
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