- 柱、锥、台、球的结构特征
- 共3509题
(本小题满分14分)如图,在直三棱柱中,AB=AC=5,BB1=BC=6,D,E分别是AA1和B1C的中点
(1)求证:DE∥平面ABC;
(2)求三棱锥E-BCD的体积。
正确答案
⑴取BC中点G,连接AG,EG,
因为是
的中点,所以EG∥
,
且.
由直棱柱知,,而
是
的中点,
所以,…………………………4分
所以四边形是平行四边形,
所以,又
平面
,
所以∥平面
. ………………………7分
⑵因为,所以
平面
,
所以,………………………………………10分
由⑴知,∥平面
,
所以.…………………14分
略
如图,已知圆锥的轴截面ABC是边长为2的正三角形,O是底面圆心.
(Ⅰ)求圆锥的表面积;
(Ⅱ)经过圆锥的高AO的中点O¢作平行于圆锥底面的截面,
求截得的圆台的体积.
正确答案
解:(Ⅰ)∵r=1,l=2,∴S表面=pr2+prl=3p;………………………2分
(Ⅱ)设圆锥的高为h,则h=,r=1,
∴小圆锥的高h¢=,小圆锥的底面半径r¢=
,…………………2分
∴
略
(本小题满分12分)如图,P是平面ADC外的一点,,
,
,
.
(1)求证:是直线
与平面
所成的角
(2)若,求二面角
的余弦值.
正确答案
(1)证明见解析
(2)
(1)在中,
,
,
,
∴,∴
,………3分
又因为,所以
平面
……5分
∴是直线
与平面
所成的角……………6分
(2)解法一:由(1)得平面
,则
……………………………8分
又∵平面平面
=
,∴
是二面角
的平面角………9分
在中,
,
,
由余弦定理得=
所以,求二面角的余弦值为
………12分
解法二:过点P作于点O,由(1)知
平面
,
平面
∴平面PCD⊥平面CDA,则平面
.……………7分
∵, ∴
………………………………8分
则以O为原点建立如图所示的直角坐标系O-XYZ.
∴O(0,0,0),A(4,2,0),D(0,2,0),P(0,0,),C(0,-2,0) ……9分
设平面PAD的法向量为.
∴,又
,所以
……………10分
又因为平面ACD的法向量为……………11分
∴
因为二面角为锐角,则二面角
的余弦值是
…………12分
(12分)
在三棱锥中,△ABC是边长为4的正三角形,平面
,
,M、N分别为AB、SB的中点。
(1)证明:;
(2)求二面角N-CM-B的大小;
(3)求点B到平面CMN的距离。
正确答案
解:(1)取AC中点P,由知:
连接BP,由△ABC为正三角形知:
又
(2)由(1)知:,又平面
,取BP中点Q,连结NQ
又N为SB中点
,而
,
过Q作,连结NK,
则即为二面角N-CM-B的平面角
设CM交BP于O,则,
所以二面角N-CM-B的大小为。
(3)由(2)知:
设B到平面CMN的距离为d,则
,
点B到平面CMN的距离为
。
略
如图,已知三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,AB=BC,∠ABC=90°,D为AC中点.
(1)求证:BD⊥AC1 ;
(2)若AB=,AA1=
,求AC1与平面ABC所成的角.
正确答案
60°
(1)证明:∵AA1⊥平面ABC,∴AA1⊥BD
又∵AB=BC,D为AC中点,∴AC⊥BD
∴BD⊥平面ACC1 A1 ∴BD⊥AC1 ……………………4分
(2)∵AA1⊥平面ABC,∴CC1⊥平面ABC
∴AC1与平面ABC所成的角为∠C1AC
∵AB=BC,∠ABC=90°,AB=,∴AC=2
又AA1=,∴CC1=
∴tan∠C1AC=,∴∠C1AC=60°.……… 8分
扫码查看完整答案与解析