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题型:简答题
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简答题 · 14 分

在如图的多面体中,⊥平面,

的中点。

(1)求证:平面

(2)求证:

(3)求多面体的体积.

正确答案

见解析。

解析

(1)证明:∵,∴.

又∵,的中点, ∴

∴四边形是平行四边形,∴ .

平面平面,∴平面.

(2)证明:∵平面平面,∴

平面,∴平面.

,则平面.

平面, ∴.

,∴四边形平行四边形,∴

,又,∴四边形为正方形,∴

平面平面,∴⊥平面.

平面, ∴.

(3)∵平面,∴平面

由(2)知四边形为正方形,∴.

知识点

直线的倾斜角与斜率
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图1,是直角△斜边上的高,沿把△的两部分折成直二面角(如图2),.

(1)证明:

(2)设的中点,在线段上是否存在一点,使得∥平面?若存在,求的值;若不存在,请说明理由。

正确答案

见解析

解析

(1)∵,∴是二面角的平面角.又∵二面角是直二面角,∴,∴平面,∴,又,∴平面,∴.………………………5分

(2)连接于点,连接,则.…………………7分

,∴,∴的中点,而的中点,∴的重心,∴,∴.即在线段上是否存在一点,使得,此时.…………………12分

知识点

直线的倾斜角与斜率
1
题型:简答题
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简答题 · 13 分

如图,在直三棱柱ABC﹣A1BlC1中,AC=BC=,∠ACB=90°,AA1=2,D为AB的中点。

(1)求证:AC⊥BC1

(2)求证:AC1∥平面B1CD:

(3)求异面直线AC1与B1C所成角的余弦值。

正确答案

见解析。

解析

(1)证明:∵CC1⊥平面ABC,AC⊂平面ABC,∠ACB=90°,

∴CC1⊥AC,AC⊥BC,又BC∩CC1=C,

∴AC⊥平面BCC1,BC1⊂平面BCC1

∴AC⊥BC1

(2)

如图,设CB1∩C1B=E,连接DE,

∵D为AB的中点,E为C1B的中点,∴DE∥AC1

∵DE⊂平面B1CD,AC1⊄平面B1CD,

∴AC1∥平面B1CD。

(3)由DE∥AC1,∠CED为AC1与B1C所成的角,

在△CDE中,DE=AC1==

CE=B1C==,CD=AB==1,

cos∠CED===

∴异面直线AC1与B1C所成角的余弦值为

知识点

直线的倾斜角与斜率
1
题型:简答题
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简答题 · 13 分

如图所示,正方形AA1D1D与矩形ABCD所在平面互相垂直,AB=2AD=2,点E为AB的中点。

(1)求证:BD1∥平面A1DE

(2)求证:D1E⊥A1D;

(3)求点B到平面A1DE的距离。

正确答案

见解析。

解析

(1)证明:∵正方形AA1D1D与矩形ABCD所在平面互相垂直,AB=2AD=2,点E为AB的中点,设O为AD1的中点,

则由三角形的中位线性质可得OE∥BD1

由于OE⊂平面A1DE,BD1不在平面A1DE内,故BD1∥平面A1DE。

(2)证明:由题意可得D1A 是D1E在平面AA1D1D内的射影,由正方形的性质可得D1A⊥A1D,

由三垂线定理可得D1E⊥A1D。

(3)设点B到平面A1DE的距离为h,由于线段AB和平面A1DE交于点E,且E为AB的中点,

故A、B两点到平面A1DE的距离相等,即求点A到平面A1DE的距离h。

由于====

=

=,即 =,解得 h=

知识点

直线的倾斜角与斜率
1
题型:简答题
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简答题 · 13 分

如图,在四棱锥E—ABCD中,底面ABCD为正方形,AE平面CDE,ADE的余弦值为,AE=3。

(1)若F为DE的中点,求证:BE//平面ACF;

(2)求直线BE与平面ABCD所成角的正弦值。

正确答案

见解析

解析

(1)连结交于,连

中点,中点,

平面平面

平面

(2)过,连结

平面平面

平面

平面     

平面平面

平面,即在平面内的射影

与平面的所成角的平面角   

的余弦值为,可求得正方形的边长为5

平面为直角三角形,,且。 

知识点

直线的倾斜角与斜率
1
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

已知直线ax+by﹣1=0(a,b不全为0)与圆x2+y2=50有公共点,且公共点的横、纵坐标均为整数,那么这样的直线有(  )

A66条

B72条

C74条

D78条

正确答案

B

解析

解:当x≥0,y≥0时,圆上横、纵坐标均为整数的点有(1,7)、(5,5)、(7,1),

根据题意画出图形,如图所示:

根据圆的对称性得到圆上共有3×4=12个点横纵坐标均为整数,

经过其中任意两点的割线有C122=66条,过每一点的切线共有12条,

上述直线中经过原点的有6条,如图所示,

则满足题意的直线共有66+12﹣6=72条。

知识点

直线的倾斜角与斜率
1
题型:简答题
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简答题 · 13 分

如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是正方形,PA⊥平面ABCD,且PA=AD点F是棱PD的中点,点E为CD的中点。

(1)证明:EF∥平面PAC;

(2)证明:PE⊥AF;

(3)求二面角B﹣PC﹣D的大小。

正确答案

见解析。

解析

(1)∵点E,F分别为CD,PD的中点,∴EF∥PC。

∵PC⊂平面PAC,EF⊄平面PAC,

∴EF∥平面PAC。

(2)证明:∵PA⊥平面ABCD,CD⊂平面ABCD

又ABCD是矩形,∴CD⊥AD,

∵PA∩AD=A,∴CD⊥平面PAD。

∵AF⊂平面PAD,∴AF⊥CD。

∵PA=AD,点F是PD的中点,∴AF⊥PD。

又CD∩PD=D,∴AF⊥平面PDC。

∵PE⊂平面PDC,∴PE⊥AF。

(3)

过点B作BH⊥PC于H,连接DH

∵△PBC≌△PDC,∴DH⊥PC

∴∠BHD是二面角B﹣PC﹣D的二面角。

设PA=AD=1,在△BHD中,BH=DH=,BD=

∴cos∠BHD==﹣,∠BHD=120°

∴二面角B﹣PC﹣D的大小为120°。

知识点

直线的倾斜角与斜率
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图,在棱长均为4的三棱柱中,分别是BC和的中点。

(1)求证:∥平面

(2)若平面ABC⊥平面,求三棱锥的体积。

正确答案

见解析

解析

(1)证明:

如图,连结,在三棱柱中,

因为分别是的中点,

所以,且

所以四边形为平行四边形,

所以,且

又因为

所以

所以四边形为平行四边形,所以

平面平面,故平面

(2)在中,因为的中点,所以

因为平面平面,交线为平面

所以平面,即是三棱锥的高,

中,因为,得

中,

所以的面积

所以三棱锥的体积,即三棱锥的体积

·AD=

知识点

直线的倾斜角与斜率
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,矩形中,分别在线段上,,将矩形沿折起,使,,记折起后的矩形为,且平面平面

(1)求证:

(2)求异面直线MD与FC所成的角的大小

正确答案

见解析

解析

解析:

(1)证明:连接,设

因为平面平面,且

所以 ,                  ……3分

所以 ,             …4分

, 所以四边形为正方形,所以 ,   ………5分

所以 平面

所以 ,                                         …………6分

(2)60      ………12分

知识点

直线的倾斜角与斜率
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图,棱柱ABCD—A1B1C1D1的所有棱长都等于2,∠ABC=60°,平面AA1C1C⊥平面ABCD,∠A1AC=60°。

(1)证明:BD⊥AA1

(2)在直线CC1上是否存在点P,使BP//平面DA1C1?若存在,求出点P的位置;若不存在,说明理由。

正确答案

见解析。

解析

(1)在A1作A1O⊥AC于点O,由于平面AA1C1C⊥平面ABCD,由面面垂直的性质定理知,A1O⊥平面ABCD,

又底面为菱形,所以AC⊥BD

(2)

存在这样的点P,连接B1C,因为A1B1ABDC

∴四边形A1B1CD为平行四边形。∴A1D//B1C

在C1C的延长线上取点P,使C1C=CP,连接BP

因B1BCC1

∴BB1CP    ∴四边形BB1CP为平行四边形

则BP//B1C     ∴BP//A1D   ∴BP//平面DA1C1

知识点

直线的倾斜角与斜率
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