- 平面的概念、画法及表示
- 共23题
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
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
在四边形ABCD中,,且·=0,则四边形ABCD是 ( )
正确答案
解析
略
知识点
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