- 平面与平面垂直的判定与性质
- 共129题
5.已知的二项展开式中,前三项系数成等差数列,则__________
正确答案
解析
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知识点
如图,在四棱锥中,底面是矩形,,,, N是棱的中点.
(1)求证:平面;
(2)求证:平面;(3)在棱SC上是否存在一点P,使得
平面平面?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
正确答案
见解析
解析
(1)证明:因为底面是矩形,所以 ,……………… 1分
又因为 平面,平面,所以 平面……………… 3分
(2)证明:因为 ,所以 平面SAD,……………… 5分
又因为 平面,所以 .……………… 6分 因为 ,且N为AD中点,所以 .
又因为 ,所以 平面.………… 8分
(3)解:如图,连接BD交NC于点F,在平面SNC中过F作交于点P,连接PB,PD.
因为 平面,所以 平面.…………… 11分
又因为 平面,所以平面平面.……… 12分
在矩形中,因为,所以 .在中,因为,
所以.则在棱SC上存在点P,使得平面平面,此时. ……… 14分
知识点
如图,在三棱锥中,,为的中点,⊥平面,垂足落在线段上.
(1)证明:⊥;
(2)已知,,,.求二面角的大小.
正确答案
见解析
解析
(1)证明:由AB=AC,D是BC的中点,得AD⊥BC,
又PO⊥平面ABC,得PO⊥BC。
因为PO∩AD=0,所以BC⊥平面PAD,故BC⊥PA.
(2)
如图,在平面PAB内作BM⊥PA于M,连CM.
因为BC⊥PA.,得AP⊥平面BMC,所以AP⊥CM.
故∠BMC为二面角B-AP-C的平面角。
在Rt⊿ADB中,AB2=AD2+BD2=41,得AB=
在Rt⊿POD中, PD2=PO2+OD2,
在Rt⊿PDB中, PB2=PD2+BD2,
所以PB2=PO2+OD2+BD2=36,得PB=6.
在Rt⊿POB中, PA2=AO2+OP2=25,得PA=5
又
从而所以
同理CM
因为BM2+MC2=BC2,所以=900
即二面角B-AP-C的大小为900。
知识点
在直角梯形ABCD中,ADBC,,,如图(1),把沿翻折,使得平面,如图(2)。
(1)求证:;
(2)求三棱锥的体积;
(3)在线段上是否存在点N,使得?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)∵平面,,
∴, 2分又∵,∴。 …4分
(2)如图(1)在。
,在。
∴。
如图(2),在,过点做于,∴。
, 7分∴。
(3)在线段上存在点N,使得,理由如下:
如图(2)在中,,∴,
过点E做交于点N,则,
∵, …10分
又,,,
又,∴。
∴在线段上存在点N,使得,此时。
知识点
如图,已知⊥平面,∥,=2,且是
的中点。。
(1)求证:∥平面;
(2)求证:平面BCE⊥平面;
(3)求此多面体的体积
正确答案
见解析。
解析
(1)取CE中点P,连结FP、BP,∵F为CD的中点, ∴FP∥DE,且FP=
又AB∥DE,且AB= ∴AB∥FP,且AB=FP,
∴ABPF为平行四边形,∴AF∥BP,
又∵AF平面BCE,BP 平面BCE, ∴AF∥平面BCE
(2)∵,所以△ACD为正三角形,∴AF⊥CD
∵AB⊥平面ACD,DE//AB ∴DE⊥平面ACD 又AF平面ACD
∴DE⊥AF 又AF⊥CD,CD∩DE=D
∴AF⊥平面CDE 又BP∥AF ∴BP⊥平面CDE
又∵BP平面BCE ∴平面BCE⊥平面CDE
(3)此多面体是一个以C为定点,以四边形ABED为底边的四棱锥,
,等边三角形AD边上的高就是四棱锥的高
知识点
如图(6),四棱锥S—ABCD的底面是正方形,侧棱SA⊥底面ABCD,
过A作AE垂直SB交SB于E点,作AH垂直SD交SD于H点,平面
正确答案
解析
(1)证明:∵底面ABCD是正方形∴,
∵SA⊥底面ABCD,面,∴,
又∴平面,
∵不论点P在何位置都有平面,
∴。
(2)解:
将侧面SAB绕侧棱SA旋转到与侧面SAD在同一平面内,如图示,
则当B、P、H三点共线时,取最小值,这时,的
最小值即线段BH的长,
设,则,
在中,∵,∴,
在三角形BAH中,有余弦定理得:
∴。
(3)
连结EH,∵,,∴,
∴,
又∵,∴,∴,
∴,
∴, ∴,
又∵面AEKH,面AEKH, ∴面AEKH.
∵平面AEKH平面ABCD=l, ∴
知识点
若曲线与曲线有四个不同的交点,则实数m的取值范围是 ( )
正确答案
解析
略。
知识点
如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,CA=CB,AB=AA1,∠BAA1=60°。
(1)证明:AB⊥A1C;
(2)若AB=CB=2,A1C=,求三棱柱ABC-A1B1C1的体积。
正确答案
见解析
解析
(1)证明:取AB的中点O,连结OC,OA1,A1B.
因为CA=CB,
所以OC⊥AB.
由于AB=AA1,∠BAA1=60°,
故△AA1B为等边三角形,
所以OA1⊥AB.
因为OC∩OA1=O,所以 AB⊥平面OA1C.
又A1C⊂平面OA1C,故AB⊥A1C.
(2)由题设知△ABC与△AA1B都是边长为2的等边三角形,
所以OC=OA1=.
又A1C=,则A1C2=OC2+,
故OA1⊥OC.
因为OC∩AB=O,所以OA1⊥平面ABC,OA1为三棱柱ABC-A1B1C1的高。
又△ABC的面积S△ABC=,故三棱柱ABC-A1B1C1的体积V=S△ABC×OA1=3.
知识点
已知和是两条不同的直线,和是两个不重合的平面,下面给出的条件中一定能推出的是
正确答案
解析
略
知识点
如图,在底面是菱形的四棱锥中,底面,为中点,。
(1)求证:平面;
(2)求证:平面平面;
(3)求二面角的正切值。
正确答案
见解析。
解析
(1)连接BD,交AC于点O,连接OE,在三角形BDP中,
O,E分别为BD,PD中点, OE为中位线,
OE//PB,且OE平面ACE,PB平面ACE, 平面。
(2)底面是菱形,ACBD
又底面,PABD
平面平面平面
平面平面
(3)过点作直线于点,连接,
由(2)知,平面,
,故平面,
,故为二面角的平面角。
易得:
知识点
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