- 异面直线及其所成的角
- 共54题
如图所示的长方体中,底面是边长为的正方形,为与的交点,,是线段的中点。
(1)求证:平面;
(2)求三棱锥的体积。
正确答案
见解析。
解析
(1)
连结,如图,
∵、分别是、的中点,是矩形,
∴四边形是平行四边形,
∴。
∵平面,平面,
∴平面。
(2)解法1 连结,∵正方形的边长为2,
,∴,,,则,
∴。
又∵在长方体中,,,且,
∴平面,又平面,
∴,又,
∴平面,即为三棱锥的高。
∵,
∴。
解法2: 三棱锥是长方体割去三棱锥、三棱锥、三棱锥、三棱锥后所得,而三棱锥、、、是等底等高,故其体积相等。
。
知识点
如图,直三棱柱中,,
(1)求直三棱柱的体积;
(2)若是的中点,求异面直线与所成的角。
正确答案
(1)4(2)
解析
解析:(1)
(2)设是的中点,连结
,是异面直线与所成的角。
在中,
即
异面直线与所成的角为。
知识点
如图,四面体中,、分别是、的中点,平面,。
(1)求三棱锥的体积;
(2)求异面直线与所成角的大小。
正确答案
(1)(2)
解析
解析:(1)因为CO=,AO=1 所以 。
(2)因为O、E为中点,所以OE//CD,所以的大小即为异面直线
AE与CD所成角。
在直角三角形AEO中,,所以异面直线AE与CD所成角的大小为
知识点
如图,已知边长为8米的正方形钢板有一个角锈蚀, 其中米,米. 为了合理利用这块钢板,将在五边 形内截取一个矩形块,使点在边上. 则矩形面积的最大值为____ 平方米 。
正确答案
48
解析
略
知识点
在棱长为的正方体中,,分别为棱和的中点。
(1)求异面直线与所成的角;
(1)求三棱锥的体积;
正确答案
(1)(2)
解析
解析:(1)由题意得‖,
(或其补角)就是所求的异面直线所成的角 2分
计算 4分
所以所求的异面直线的角大小 6分
(2)中,有⊥面EGC
所以是三棱锥的高, 9分
。 12分
知识点
如图,已知点在圆柱的底面圆上,为圆的直径,圆柱的表面积为,,。
(1)求三棱锥的体积;
(2)求异面直线与所成角的大小,(结果用反三角函数值表示)。
正确答案
(1)(2)
解析
解析:(1)由题意,解得. ………………2分
在△中,,所以。
在△中,,所以, ………………4分
所以, ………………6分
(2)取中点,连接,,则,
得或它的补角为异面直线 与所成的角. ………………8分
又,,得,,
由余弦定理得, ………………10分
所以异面直线 与所成角的大小为, ………………12分
知识点
如图,在四棱锥P﹣ABCD中,四边形ABCD是矩形,平面PCD⊥平面ABCD,M为PC中点,求证:
(1)PA∥平面MDB;
(2)PD⊥BC。
正确答案
见解析。
解析
(1)
连接AC,交BD与点O,连接OM,
∵M为PC的中点,O为AC的中点,
∴MO∥PA,
∵MO⊂平面MDB,PA⊄平面MDB,
∴PA∥平面MDB。
(2)∵平面PCD⊥平面ABCD,平面PCD∩平面ABCD=CD,BC⊂平面ABCD,BC⊥CD,
∴BC⊥平面PCD,
∵PD⊂平面PCD,
∴BC⊥PD。
知识点
如图,四棱锥P—ABCD中,PA平面ABCD,△ABC是正三角形,AC与BD的交点M是AC的中点,PA=AB=4,CAD=30o,点N在线段PB上,且=3。
(1)求证:MN//平面PDC;
(2)求三棱锥N—PAC的体积。
正确答案
见解析。
解析
知识点
、为两个确定的相交平面,a、b为一对异面直线,下列条件中能使a、b所成的角为定值的有 ( )
(1)a∥,b
(2)a⊥,b∥
(3)a⊥,b⊥
(4)a∥,b∥,且a与的距离等于b与的距离
正确答案
解析
由题意知(3)满足条件,∴有一个。
知识点
如图,四棱锥中,是的中点,,,面,且.
(1)证明:;
(2)证明:面.
正确答案
见解析。
解析
(1)由面,,所以. …………3分
又 ,所以. ……………………………………6分
(2)
取中点,连结,则,且,……………………8分
又 所以是平行四边形, …………9分
,且
所以面. ………………………………12分
知识点
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