- 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
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
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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