- 平面的概念、画法及表示
- 共23题
如图所示,是一个矩形花坛,其中AB= 6米,AD = 4米,现将矩形花坛
扩建成一个更大的矩形花园
,要求:B在
上,D在
上,对角线
过C点, 且矩形
的面积小于150平方米。
(1)设长为
米,矩形
的面
积为
平方米,试用解析式将
表示成
的函数,并写出该函数的定义域;
(2)当的长度是多少时,矩形
的面积最小?并求最小面积。
正确答案
(1),定义域为
(2)
平方米
解析
(1)由△NDC∽△NAM,可得,
∴,即
,……………………3分
故, ………………………5分
由且
,可得
,
解得
,
故所求函数的解析式为,定义域为
。 …………………………………8分
(2)令,则由
,可得
,
故 …………………………10分
,
…
………………………12分
当且仅当,即
时
,又
,故当
时,
取最小值96。
故当的长为
时,矩形
的面积最小,最小面积为
平方米。
知识点
如图4,某测量人员,为了测量西江北岸不能到达的两点A,B之间的距离,她在西江南岸找到一个点C,从C点可以观察到点A,B;找到一个点D,从D点可以观察到点A,C;找到一个点E,从E点可以观察到点B,C;并测量得到数据:,
,
,
,
,DC=CE=1(百米).
(1)求△CDE的面积;
(2)求A,B之间的距离.
正确答案
见解析。
解析
(1)连结DE,在CDE中,,
(平方百米)
(2)依题意知,在RTACD中,
在BCE中,
由正弦定理
得
∵
在ABC中,由余弦定理
可得
∴(百米)
知识点
如图,在底面为直角梯形的四棱锥中,
,
平面
,
,
,
。
(1)求证:;
(2)求直线与平面
所成的角;
(3)设点在棱
上,
,若
∥平面
,求
的值.
正确答案
见解析
解析
(1)在直角梯形ABCD中,
所以,所以
. …………2分
又因为,所以
由
,所以
所以 …………4分
(2)如图,在平面ABCD内过D作直线DF//AB,交BC于F,分别以DA、DF、DP所在的直线为x、y、z轴建立空间直角坐标系.
由条件知A(1,0,0),B(1,,0),
设,则
, …………5分
由(1)知.
.
设,
则 …………7分
即直线
为
. …………8分
(3)由(2)知C(-3,,0),记P(0,0,a),则
,
,
,
,
而,所以
,
=
…………10分
设为平面PAB的法向量,则
,即
,即
.
进而
, …………12分
由,得
∴ …………14分
知识点
如图6,已知四边形是矩形,
,三角形
是正三角形,且平面
平面
。
(1)若是
的中点,证明:
;
(2)求二面角的余弦值。
正确答案
见解析。
解析
知识点
如图所示,在棱长为2的正方体中,
,
分别为线段
,
的
中点。
(1)求异面直线与
所成的角;
(2)求三棱锥的体积。
正确答案
(1)(2)
解析
(1)连,由
、
分别为线段
、
的中点,
可得∥
,故
即为异面直线
与
所成的角。 …………………2分
在正方体中,∵
平面
,
平面
,∴
,
在△
中,
,
,
∴,∴
。
所以异面直线EF与BC所成的角为,……… 6分
(2)在正方体中,由
平面
,
平面
,
可知,∵
,
是
中点,
∴,又
与
相交,∴
平面
, …………………………9分
又,
故,
所以三棱锥的体积为
知识点
在平行四边形中,若
,则
___________.
正确答案
解析
略
知识点
已知在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,PA=AD=1,AB=2,E,F分别是AB、PD的中点。
(1)求证:AF∥平面PEC;
(2)求二面角P﹣EC﹣D的余弦值;
(3)求点B到平面PEC的距离。
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:因为PA⊥平面ABCD,底面ABCD是矩形,所以以A为原点,如图建立直角坐标系。
则A(0,0,0),B(2,0,0),C(2,1,0),D(0,1,0),E(1,0,0),F(),P(0,0,1)。
取PC的中点M,连结ME,则M(),
,
。
故,即AF∥EM,又EM⊂平面PEC,AF⊄平面PEC,所以AF∥平面PEC;
(2)设平面PEC的法向量为,
,
则,可得
,令z=﹣1,得y=1,x=﹣1。
则,
取平面ABCD的一个法向量为。
=
。
所以二面角P﹣EC﹣D的余弦值等于;
(3),平面PEC的法向量
,
所以点B到平面PEC的距离d=。
知识点
在平行四边形中,若
,
,
,则
。
正确答案
-3
解析
略
知识点
在四边形ABCD中,,且
·
=0,则四边形ABCD是 ( )
正确答案
解析
略
知识点
如图,在四棱锥中,底面
为菱形,
,
为
的中点。
。
(1)点在线段
上,
,试确定
的值,使
平面
;
(2)在(1)的条件下,若平面平面ABCD,求二面角
的大小。
正确答案
见解析。
解析
(1)当时,
平面
下面证明:若平面
,连
交
于
由可得,
,
平面
,
平面
,平面
平面
,
即:
6分
(2)由PA=PD=AD=2, Q为AD的中点,则PQ⊥AD。 7分
又平面PAD⊥平面ABCD,所以PQ⊥平面ABCD,连BD,四边形ABCD为菱形,
∵AD=AB, ∠BAD=60°△ABD为正三角形,
Q为AD中点, ∴AD⊥BQ 8分
以Q为坐标原点,分别以QA、QB、QP所在的直线为轴,建立如图所示的坐标系,则各点坐标为A(1,0,0),B(
),Q(0,0,0),P(0,0,
)
设平面MQB的法向量为,
可得,
取z=1,解得: ………10分
取平面ABCD的法向量设所求二面角为
,
则
故二面角的大小为60°,,,,,,,,,,,,,,12分
知识点
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