- 柱、锥、台、球的结构特征
- 共3509题
(本小题满分12分)如图所示的几何体是由以等边三角形为底面的棱柱被平面
所截而得,已
知
平面
,
,
,
,
为
的中点,
面
.
(Ⅰ)求的长;
(Ⅱ)求证:面面
;
(Ⅲ)求平面与平面
相交所成锐角二面角的余弦值.
正确答案
(Ⅰ)取的中点
,连接
则为梯形
的中位线,
又,所以
所以四点共面……………2分
因为面
,且面
面
所以
所以四边形为平行四边形,
所以……………4分
(Ⅱ)由题意可知平面面
;
又且
平面
所以面
因为 所以
面
又面
,所以面
面
;……………6分
(Ⅲ)以为原点,
所在直线分别为
轴建立空间直角坐标系
……7分
设为
的中点,则
易证:平面
平面的法向量为
……………8分
设平面的法向量为
,
由得
所以
……………10分
所以,……………11分
所以平面与平面
相交所成锐角二面角的余弦值为
. ……12分
略
(本小题满分12分)
如图,四棱锥S-ABCD中,,侧面SAB为等边三角形,
AB=BC=2,CD="SD=1. "
(Ⅰ)证明:;
(Ⅱ)求AB与平面SBC所成的角的大小。
正确答案
(Ⅰ)证明:在直角梯形ABCD中,AB=BC=2,CD=1,
,
易算得:,
又因为侧面SAB为等边三角形,SD=1,AB=2,
所以,
于是,
,
所以
略
(本小题满分12分)(注意:在试题卷上作答无效)
在四棱锥中,侧面
底面
,
,底面
是直角梯形,
,
,
,
.
(Ⅰ)求证:平面
;
(Ⅱ)设为侧棱
上一点,
,
试确定的值,使得二面角
为
.
正确答案
解法一:
(Ⅰ)平面底面
,
,所以
平面
,………1分
所以
, .……2分
如图,以为原点建立空间直角坐标系
.
则………3分
,
,
所以,
,……………4分
又由平面
,可得
,所以
平面
.……………6分
(Ⅱ)平面的法向量为
,…………………………………………7分
,
,
所以, ………………………………………………………………8分
设平面的法向量为
,
,
,
由,
,得
所以,,………………………………………………….……9分
所以,………………………………………………………….…10分
所以,……………………...……11分
注意到,得
. …………………………….………………12分
法二:(Ⅰ)∵面PCD⊥底面ABCD,面PCD∩底面ABCD=CD,PD面PCD,且PD⊥CD
∴PD⊥面ABCD,………1分 又BC面ABCD,∴BC⊥PD ①…. .…..……2分
取CD中点E,连结BE,则BE⊥CD,且BE=1
在Rt△ABD中,,在Rt△BCE中,BC=
. .……………………...……4分
∵, ∴BC⊥BD ②………………...……5分
由①、②且PD∩BD=D
∴BC⊥面PBD. ……….………………………………………….…...……6分
(Ⅱ)过Q作QF//BC交PB于F,过F作FG⊥BD于G,连结 GQ.
∵BC⊥面PBD,QF//BC
∴QF⊥面PBD,∴FG为QG在面PBD上的射影,
又∵BD⊥FG ∴BD⊥QG
∴∠FGQ为二面角Q-BD-P的平面角;由题意,∠FGQ="45°." …………….…...……8分
设PQ=x,易知
∵FQ//BC,∴
∵FG//PD∴………………..…...……10分
在Rt△FGQ中,∠FGQ=45°
∴FQ=FG,即 ∴
……..….........……11分
∵ ∴
∴
……..…............……12分
略
在空间直角坐标系中,点关于
轴对称点
的坐标为 .
正确答案
略
设α、β表示平面,l表示不在α内也不在β内的直线,存在下列三个事实:
①l⊥α;②l∥β;③α⊥β,若以其中两个作为条件,另一个作为结论,可构成三个命题,其中真命题是_________.(要求写出所有真命题)
正确答案
①②③,①③
②
略
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