- 平面与平面垂直的判定与性质
- 共129题
如图,四棱锥中,
,
,侧面
为等边三角形,
.
(1)证明:平面平面
;
(2)求点到平面SDC的距离.
正确答案
见解析
解析
(1)如图取中点,连结
、
,依题意四边形
为矩形,
,
侧面SAB为等边三角形,
则
且,而
满足
,
为直角三角形,即
,
平面
,
平面
平面
(2) 由(1)可知平面
,则
,
,
平面
,
,
由题意可知四边形为梯形,且
为高,所以
设点到平面
的距离为
,由于
,则有
,
,因此点
到平面
的距离为
.
知识点
已知ABC是边长为3的等边三角形,点D、E分别是边AB、AC上的点,且满足==.将ADE沿DE折起到1ADE的位置,并使得平面A1DE⊥平面BCED.
(1)求证:A1D⊥EC;
(2)求三棱锥E-A1CD的高。
正确答案
见解析
解析
解析:(1)因为等边△的边长为3,且
,
所以,
. 在△
中,
,
由余弦定理得.
因为,
所以. ………………………3分
折叠后有
,
因为平面平面
, 又平面
平面
,
平面
,
,所以
平面
故A1D⊥EC.…………6分
(2)法一:由(2)的证明,可知,
平面
.
以为坐标原点,以
射线
、
、
分别为
轴、
轴、
轴的正半轴,建立空间直角坐标系
如图 , 作
于点
,连结
、
,设
, 则
,
,
,
所以,
,
,
所以
因为平面
, 所以平面
的一个法向量为
…8分
设直线
与平面
所成的角为
,
所以,
①若则
…
…9分
②若则
令
因为函数在
上单调递增,所以
即
所以
故所求的最大值为 (此时点P与C重合)…………12分
法二:如图,作于点
,连结
、
,
由(1)有平面
,而
平面
,
所以,又
, 所以
平面
所以是直线
与平面
所成的角 , ………………………8分
设
,则
,
,DH=BD-BH=2-
所以A1H=
所以在△
中,tan
=
①若x=0,则tan=
…………
…9分
②若则tan
=
令
因为函数在
上单调递增,所以
所以tan的最大值为
(此时点P与C重合)…………12分
知识点
如图,菱形的边长为6,
,
,将菱形
沿对角线
折起,得到三棱锥 ,点
是棱
的中点,
。
(1)求证:;
(2)求三棱锥的体积。
正确答案
见解析
解析
(1) 证明:由题意,,
因为,所以
,
,
又因为菱形,所以
,
因为,所以
平面
,
因为平面
,所以平面
平面
,
(2)解:三棱锥的体积等于三棱锥
的体积,
由(1)知,平面
,
所以为三棱锥
的高,
的面积为
,
所求体积等于,
知识点
在直三棱柱ABC—中,AB=AC==3,BC=2,D是BC的中点,F是上一点,且CF=2
(1)求证:B1F⊥平面ADF;
(2)若=
,求证:PF//面ADB1;
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:
∵,
是
的中点,∴
⊥
.
在直三棱柱中,∵
⊥底面
,
⊂底面
,∴
⊥
.
∵∩
=
,∴
⊥平面
.
∵⊂平面
,∴
⊥
.
在矩形中,∵
,
,
∴≌
.∴∠
=∠
.∴∠
=90°,∴
.
∵∩
=
,∴
⊥平面
.
(2)取中点为
,在
上取点E,使
,连接PE,EF.
又
知识点
如图,菱形的边长为6,
,
,将菱形
沿对角线
折起,得到三棱锥 ,点
是棱
的中点,
。
(1)求证:;
(2)求三棱锥的体积。
正确答案
见解析
解析
解析:(1) 证明:由题意,,
因为,所以
,
。…3分
又因为菱形,所以
。
因为,所以
平面
,
因为平面
,所以平面
平面
。 ……………6分
(2)解:三棱锥的体积等于三棱锥
的体积。
由(1)知,平面
,
所以为三棱锥
的高。
的面积为
,
所求体积等于。 ……………12分
知识点
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