- 平面与平面垂直的判定与性质
- 共129题
如图,在四棱锥中,底面
是正方形,△
是正三角形,平面
平面
,
和
分别是
和
的中点。
(1)求证:;
(2)求证:平面平面
;
(3)在上是否存在点
,使得平面
∥平面
,若存在求出
点位置,并证明,若不存在,说明理由.
正确答案
见解析
解析
(1)证明:因为△是正三角形,
是
的中点,所以
.
因为平面平面
,平面
平面
,
所以平面
.
因为平面
,所以
. ……………5分
(2)证明:因为平面
,
平面
,所以
.
因为是正方形,
分别是
的中点,所以
.
因为,所以
平面
.
因为平面
,所以平面
平面
. …………9分
(3)存在点为
的中点,使得平面
∥平面
. ……………10分
证明:因为分别是
的中点,所以
∥
.
因为平面
,
平面
,所以
∥平面
.
同理可得∥平面
.
因为,所以平面
∥平面
. …………………14分
知识点
如图4,四棱锥的俯视图是菱形
,顶点
的投影恰好为
。
(1)求证:;
(2)若,
,四棱锥
的体积
,求
的长。
正确答案
见解析。
解析
(1)依题意,底面
因为底面
,所以
依题意,是菱形,
因为,所以
平面
……6分,所以
⑵……8分,
,
……12分,所以
知识点
如图3,在四棱锥中,底面ABCD是边长为2的菱形,且DAB=60. 侧面PAD为正三角形,其所在的平面垂直于底面ABCD,G为AD边的中点.
(1)求证:BG平面PAD;
(2)求三棱锥G—CDP的体积;
(3)若E为BC边的中点,能否在棱PC上找到一点F,使平面DEF平面ABCD,并证明你的结论.
正确答案
见解析。
解析
证明:连结BD.
因为ABCD为棱形,且∠DAB=60°,所以ABD为正三角形.
又G为AD的中点,所以BG⊥AD.
又平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,
∴BG⊥平面PAD.
(2)因为G为正三角形PAD的边AD的中点,所以PGAD.
又平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,
所以PG⊥平面ABCD.
因为正三角形PAD的边长为2,所以.
在CDG中,CD=2,DG=1,∠CDG=120°,
所以.
故.
(3)当F为PC的中点时,平面DEF⊥平面ABCD.
取PC的中点F,连结DE,EF,DF,CG,且DE与CG相交于H.
因为E、G分别为BC、AD的中点,所以四边形CDGE为平行四边形.
故H为CG的中点. 又F为CP的中点,所以FH//PG.
由(2),得PG平面ABCD,所以FH平面ABCD.
又FH平面DEF,所以平面DEF⊥平面ABCD.
知识点
如图,已知三棱锥A—BPC中,AP⊥PC,AC⊥BC,M为AB中点,D为PB中点,且△PMB为正三角形。
(1)求证:DM//平面APC;
(2)求 证:平面ABC⊥平面APC;
(3)若BC=4,AB=20,求三棱锥D—BCM的体积。
正确答案
见解析。
解析
知识点
如图1,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,D为AC中点,于
(不同于点
),延长AE交BC于F,将△ABD沿BD折起,得到三棱锥
,如图2所示.
(1)若M是FC的中点,求证:直线//平面
;
(2)求证:BD⊥;
(3)若平面平面
,试判断直线
与直线CD能否垂直?并说明理由.
正确答案
见解析
解析
(1)因为,
分别为
中点,所以
//
---------------------2分
又,
所以. -----------------------4分
(2)因为,
且
所以 -------------7分
又
所以 ------------------------9分
(3)直线与直线
不能垂直 ---------------------------------------10分
因为,
,
,
,
所以 . ---------------------------------------12分
因为,所以
,
又因为,所以
.
假设,
因为,
,
所以, ------------------------------------------13分
所以,
这与为锐角矛盾
所以直线与直线
不能垂直. ---------------------------------------14分
知识点
已知直线,则图中阴影部分表示的不等式是
正确答案
解析
略
知识点
设a,b,c是空间三条直线,是空间两个平面,则下列命题中,逆命题不成立的是
正确答案
解析
略
知识点
设是两条不同的直线,
是两个不同的平面。下列四个命题正确的是( )
正确答案
解析
略
知识点
如图,正方形ADEF所在平面和等腰梯形所在平面ABCD垂直,已知BC=2AD=4,,
(1)
(2)求异面直线BE与AF所成的角;
(3)求该几何体的表面积。
正确答案
见解析。
解析
知识点
三棱锥中,
,
,
为
的中点,
,则点
到面
的距离( )
正确答案
解析
在△中,因为
,所以△
是直角三角形,且
,又
,
,故
,故
,又
,
,所以
,所以
,设点
到面
的距离为
,由
,得
,解得
,故点
到面
的距离与
都无关。
知识点
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