- 立体几何与空间向量
- 共3353题
、
、
三点在同一球面上,
,
2,且球心O到平面
的距离为
,则此球
的体积为
正确答案
解析
略
知识点
在四棱锥中,底面
是矩形,平面
平面
,
,
。
(1)求证:平面
平面
;
(2)设是棱
的中点,
,
,
求二面角的余弦值。
正确答案
见解析
解析
(1)证明:因为平面平面
,平面
平面
,
所以平
面
又平面
,所以
又,所以PD⊥平面
而平面PCD,故平面PCD⊥平面
(2)如图,建立空间直角坐标系…
设,则
,
,
,
,
,则
得
,
设平面PEC的一个法向量,
由得
令,则
,
,设平面PEC的一个法向量
,
由得
,令
,则
设二面角的大小为
,则
故二面角的余弦值为
知识点
已知极坐标系的极点与直角坐标第的原点重合,极轴与直角坐标系的轴的正半轴
重合,点A、B的极坐标分别为、
(
),曲线
的参数方程为
为参数
(1)若,求
的面积;
(2)设为
上任意一点,且点
到直线
的最小值距离为
,求
的值。
正确答案
见解析
解析
(1)
(2)依题意知圆心到直线的距离为3
当直线斜率不存在时,直线
的方程为
,
显然,符合题意,此时
当直线存在斜率时,设直线
的方程为
则圆心到直线AB的距离
依题意有,无解
故
知识点
在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥平面ABCD,△ABC是正三角形,AC与BD的交点M恰好是AC中点,又PA=AB=4,∠CDA=120°。
(1)求证:BD⊥PC;
(2)设E为PC的中点,点F在线段AB上,若直线EF∥平面PAD,求AF的长;
(3)求二面角A﹣PC﹣B的余弦值。
正确答案
见解析
解析
解析:(1)∵△ABC是正三角形,M是AC中点,
∴BM⊥AC,即BD⊥AC。
又∵PA⊥平面ABCD,∴PA⊥BD。
又PA∩AC=A,∴BD⊥平面PAC。
∴BD⊥PC。
(2)取DC中点G,连接FG,则EG∥平面PAD,
又直线EF∥平面PAD,
所以平面EFG∥平面PAD,
FG∥平面AD
∵M为AC中点, DM⊥AC,
∴AD=CD。
∵∠ADC=120°, AB=4,
∴∠BAD=∠BAC+∠CAD=90°,AD=CD=,
∠DGF=60°,DG, 得AF=1
知识点
如图,四边形PCBM是直角梯形,∠PCB=90°,PM∥BC,PM=1,BC=2.又AC=1,∠ACB=120°,AB⊥PC,直线AM与直线PC所成的角为60°。
(1)求证:PC⊥AC;
(2)求二面角M﹣AC﹣B的余弦值;
(3)求点B到平面MAC的距离。
正确答案
见解析
解析
解析:方法1:(1)证明:∵PC⊥BC,PC⊥AB,∴PC⊥平面ABC,∴PC⊥AC,(2分)
(2)
取BC的中点N,连MN,∵PM=∥CN,∴MN=∥PC,∴MN⊥平面ABC。
作NH⊥AC,交AC的延长线于H,连接MH。
由三垂线定理得AC⊥MH,∴∠MHN为二面角M﹣AC﹣B的平面角。
∵直线AM与直线PC所成的角为60°,
∴在Rt△AMN中,∠AMN=60°。
在△ACN中,。
在Rt△AMN中,。
在Rt△NCH中,。
在Rt△MNH中,∵,∴
。
故二面角M﹣AC﹣B的余弦值为,(8分)
(3)作NE⊥MH于E,∵AC⊥平面MNH,∴AC⊥NE,∴NE⊥平面MAC,
∴点N到平面MAC的距离为。
∵点N是线段BC的中点,
∴点B到平面MAC的距离是点N到平面MAC的距离的两倍为,(12分)
方法2:(1)证明:∵PC⊥BC,PC⊥AB,∴PC⊥平面ABC,∴PC⊥AC,(2分)
(2)在平面ABC内,过C作BC的垂线,并建立空间直角坐标系如图所示。
设P(0,0,z),则。
。
∵,
且z>0,∴,得z=1,∴
。
设平面MAC的一个法向量为=(x,y,1),则由
得得
∴
。
平面ABC的一个法向量为。
。
显然,二面角M﹣AC﹣B为锐二面角,∴二面角M﹣AC﹣B的余弦值为,(8分)
(3)点B到平面MAC的距离,(12分)
知识点
某空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
正确答案
解析
由三视图知:几何体是三棱柱,且三棱柱的高为4,
底面是直角边长为2的等腰直角三角形,
∴几何体的体积V=×2×2×4=8。
知识点
下列双曲线中,有一个焦点在抛物线y2=2x准线上的是( )
正确答案
解析
抛物线y2=2x准线方程为x=﹣,
5x2﹣20y2=1可化为,
∴c==
,
知识点
已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,线段B1A1,B1C1上(不包括端点)各有一点P,Q,且B1P=B1Q,下列说法中,不正确的是( )
正确答案
解析
正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,线段B1A1,B1C1上(不包括端点)各有一点P,Q,且B1P=B1Q,如图:
当PQ连线与AC平行时,A,C,P,Q四点共面,
∴A正确;
直线PQ与平面BCC1B1所成的角为定值,显然不正确,P在平面BCC1B1的射影是B1,Q如果是定点,直线PQ与平面BCC1B1所成的角为变值,∴B正确;
对于C,当P在A1B1 的中点时,不妨设作法的棱长为2,cos∠PAC=<0,∠PAC是钝角,∴
<∠PAC<
正确;
对于D,作PE⊥AB于E,过E作EF⊥AC于F,θ=∠PFE,则tanθ的最小值时EF最大,此时P在B1,tanθ=,
∴D不正确。
知识点
如图,平面ABB1A1为圆柱OO1的轴截面,点C为上的点,点M为BC中点。
(1)求证:B1M∥平面O1AC;
(2)若AB=AA1,∠CAB=30°,求二面角C﹣AO1﹣B的余弦值。
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:连结OB1,OM,∵O1B1∥AB,且O1B1=,
∴四边形AOB1O1为平行四边形,∴OB1∥AO1,
由⇒平面OMB1∥平面O1AC,
又∵B1A⊂平面OMB1,
∴B1M∥平面O1AC。
(2)过点C作CD⊥AB,垂足为D,过点D作DE⊥O1A,
垂足为E,连结CE,
∵BB1⊥平面ABC,CD⊂平面ABC,
∴BB1⊥CD,∵AB∩BB1=B,
∴CD⊥平面ABB1A1,∴CD⊥AO1,
∴CE⊥AO1,∴∠CED为二面角C﹣AO1﹣B的平面角,
令AB=2a,在Rt△CDE中,CD=,DE=
a,
∴cos。
知识点
执行如图所示的伪代码,则输出的结果为 。
正确答案
11
解析
略
知识点
己知A(1,2)B(-3,1)则向量按向量(-1,2)平移后得到的向量坐标是( )
正确答案
解析
无论怎样平移,仍是(-4,-1) 选A
知识点
在平面直角坐标系中,若曲线
在
(
为自然对数的底数)处的切线与直线
垂直,则实数
的值为 。
正确答案
-e
解析
略
知识点
如图,在长方体中,
3 cm,
2 cm,
1 cm,则三棱锥
的体积为 cm3。
正确答案
1
解析
略
知识点
在平行四边形中,
,则线段
的长为 。
正确答案
解析
略
知识点
已知△ABC中,a、b、c三边长分别为3,4,5,则的值为( )
正确答案
解析
=c·a(-cosB)+0+b·c cosA=-a2+b2=7,选A
知识点
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