- 平面与平面垂直的判定与性质
- 共129题
如图,三棱柱中,侧棱垂直于底面,
,
,D是棱
的中点.
(1)求异面直线和
所成的角;
(2)证明:平面⊥平面
.
正确答案
见解析
解析
(1)由题设知AA1//BB1,
所以异面直线DC1和BB1所成的角为。
因为侧棱垂直底面,
。
又AC=BC=AA1,D是棱AA1的中点,
是等腰直角三角形。
。
所以,异面直线和
所成的角为
··············6分
(2)由题设知,
又
由题设知
,即
又,
平面
⊥平面
··············13分
知识点
如图,在梯形中,
,
,
,平面
平面
,四边形
是矩形,
,点
在线段
上。
(1)求证:平面
;
(2)当FM为何值时,AM平面BDE?证明你的结论。
正确答案
见解析。
解析
(1)由题意知,为等腰梯形,且
,
,
所以,
又平面平面
,平面
平面
,
所以平面
,
(2)
当,
平面
,
在梯形中,设
,连结
,则
,
因为,
,
所以,又
,
所以四边形为平行四边形,所以
,
又平面
,
平面
,
所以平面
,
知识点
如图,已知矩形所在平面与矩形
所在平面垂直,
,
=1,
,
是线段
的中点.
(1)求证:平面
;
(2)求多面体的表面积;
(3)求多面体的体积.
正确答案
见解析。
解析
(1)连接交
于点
,连接
, …… 1分
在矩形中,
为中点,
, ……… 3 分
,
,
平面
.
………… 4分
(2)由题设和图形易知:
CE⊥面ABCD , …………… 5分
………… 6分
,
……………8分
. ……………9分
(3)过点在面
内作
垂直于
点
,则
面
,
即的大小为四棱锥
-
的高,
=
=
, ………11分
=
. ……………………12分
知识点
如图,棱柱的侧面
是菱形,底面
是边长为4的等边三角形,且
。
(1)求证:平面平面
;
(2)设是棱
上的点,且
平面
,当
时,求
与平面
所成的角的正切值。
正确答案
见解析
解析
解析:(1)证明:侧面
是菱形,
,又
故平面
,所以平面
平面
。 6分
(2)记与
的交点为
,连结
。
平面
,
与平面
所成的角为
。 8分
平面
,
,
为
的中点,
为
的中点。
因为底面是边长为4的等边三角形,
则中,
,
,
,
故与平面
所成的角的正切值为
。 13分
知识点
如图,三棱柱ABC—A1B1C1的侧面AA1B1B为正方形,侧面BB1C1C菱形,∠CBB1=60°,AB⊥B1C。
(1)求证:平面AA1B1B⊥平面BB1C1C;
(2)若AB=2,求三棱柱ABC—A1B1C1体积。
正确答案
见解析
解析
(1)由侧面AA1B1B为正方形,知AB⊥BB1。
又AB⊥B1C,BB1∩B1C=B1,所以AB⊥平面BB1C1C,
又AB平面AA1B1B,所以平面AA1B1B⊥BB1C1C, …4分
(2)由题意,CB=CB1,设O是BB1的中点,连结CO,则CO⊥BB1。
由(1)知,CO⊥平面AB1B1A,且CO=BC=AB=,
连结AB1,则VC-ABB1=S△ABB1·CO=AB2·CO=, …8分
因VB1-ABC=VC-ABB1=VABC-A1B1C1=,
故三棱柱ABC-A1B1C1的体积VABC-A1B1C1=2. …12分
知识点
如图,四棱锥P-ABCD的底面ABCD为矩形,且PA=AD=1,AB=2, ,
.
(1)求证:平面平面
;
(2)求三棱锥D-PAC的体积;
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:∵ABCD为矩形
∴且
∵ ∴
且
∴平面
,又∵
平面PAD
∴平面平面
(2) ∵
由(1)知平面
,且
∴
平面
分
∴
知识点
如图,在四棱锥P—ABCD中,底面ABCD是正方形,PD⊥底面ABCD,M、N分别为PA、BC的中点,且PD=AD
(1)求证:MN//平面PCD;
(2)求证:平面PAC⊥平面PBD;
正确答案
见解析。
解析
(1)
取AD中点E,连接ME,NE. www.zxxk.com
由已知M,N分别是PA,BC的中点.
∴ME//PD,NE//CD……………………………………2分
又ME,平面MNE.
.
所以,平面MNE//平面PCD.…………………………4分
MN平面MNE
所以,MN//平面PCD………………………………6分
(2)因为四边形ABCD为正方形.
所以AC⊥BD.
又PD⊥平面ABCD.AC平面ABCD所以PD⊥AC.……………………………8分
又BDPD=D.
所以AC⊥平面PBD.………………………………………………………………10分
AC平面PAC
所以平面PAC⊥平面PBD…………………………………………………………12分
知识点
如图,在三棱锥中,
分别为棱
的中点,已知
。
(1)求证:直线PA∥平面DEF;
(2)平面BDE⊥平面ABC。
正确答案
见解析。
解析
(1)∵为
中点 ∴DE∥PA
∵平面DEF,DE
平面DEF ∴PA∥平面DEF
(2)∵为
中点 ∴
∵为
中点 ∴
∴ ∴
,∴DE⊥EF
∵,∴
∵ ∴DE⊥平面ABC
∵DE平面BDE, ∴平面BDE⊥平面ABC。
知识点
如图,平面ABDE⊥平面ABC,ACBC,AC=BC=4,四边形ABDE是直角梯形,BD
AE,BD
BA,AE=2BD=4,O、M分别为CE、AB的中点。
(1)证明:OD//平面ABC;
(2)能否在EM上找一点N,使得ON⊥平面ABDE?若能,请指出点N的位置,并加以证明;若不能,请说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:
取AC中点F,连结OF、FB.
∵F是AC的中点,O为CE的中点,
∴OF∥EA且OF=, 又BD∥AE且BD=
,
∴OF∥DB,OF=DB,
∴四边形BDOF是平行四边形。
∴OD∥FB …………4分
又∵FB平面ABC,OD
平面ABC,∴OD∥面ABC。 …………6分
(II)当N是EM中点时,ON⊥平面ABDE。 ………7分
证明:取EM中点N,连结ON、CM, AC=BC,M为AB中点,∴CM⊥AB,
又∵面ABDE⊥面ABC,面ABDE面ABC=AB,CM
面ABC,
∴CM⊥面ABDE, ∵N是EM中点,O为CE中点,∴ON∥CM,
∴ON⊥平面ABDE。 …………12分
知识点
在等腰梯形(见图1)中,
,
,
,垂足为
,将
沿AD折起,使得,得到四棱锥
(见图2),在
图2中完成下面问题:
(1)证明:平面平面PCD;
(2)在线段上是否存在一点
,使
平面
.若存在,请给出证明;
若不存在,请说明理由.
正确答案
见解析。
解析
(1)∵在图1的等腰梯形中,
,
∴所以在四棱锥中,
,
又,且
,∴
,
,
而平面
,
平面
,
,
∴平面
.∵
平面
,
∴平面平面
.
(2)当时,有
平面
。
证明:在梯形中,连结
、
交于点
,
连结.易知
∽
,所以
.
又,所以
,所以在平面
中,有
。
又因为平面
,
平面
,所以
平面
.
知识点
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