- 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,
AC
BD
又底面
,
PA
BD
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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