- 直线、平面平行的判定及其性质
- 共5998题
如图,PA垂直于矩形ABCD所在的平面,AD=PA=2,,E,F分别是AB、PD的中点.
(Ⅰ)求证:AF∥平面PCE;
(Ⅱ)求证:平面PCE⊥平面PCD;
(Ⅲ)求二面角F﹣EC﹣D的大小.
正确答案
解:(Ⅰ)证明:设G为PC的中点,连接FG,EG,
∵F为PD的中点,E为AB的中点,
∴FGCD,AE
CD
∴FGAE,
∴AF∥GE
∵GE平面PEC,
∴AF∥平面PCE;
(Ⅱ)证明:∵PA=AD=2,
∴AF⊥PD
又∵PA⊥平面ABCD,CD平面ABCD,
∴PA⊥CD,
∵AD⊥CD,PA∩AD=A,
∴CD⊥平面PAD,
∵AF平面PAD,
∴AF⊥CD.
∵PD∩CD=D,
∴AF⊥平面PCD,
∴GE⊥平面PCD,
∵GE平面PEC,
∴平面PCE⊥平面PCD;
(Ⅲ)取AD的中点M,连接FM,EM,MC,
∵F是PD的中点;
∴FM∥PA;
∴FM⊥平面ABCD;?EC⊥FM①
在三角形EMC中,
∵MC==3;ME=
=
;EC=
=
;
∴MC2=ME2+EC2;
∴EM⊥EC ②;
∴由①②得EC⊥平面FME,
∴EC⊥FE,即∠FEM为二面角F﹣EC﹣D的平面角,
而tan∠FEM==
=
=
;
∴∠FEM=30°.故二面角F﹣EC﹣D为30°.
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=,CD=1
(1)求证:MN∥平面PCD;
(2)求证:平面PAC⊥平面PBD;
(3)求三棱锥P﹣ABC的体积.
正确答案
解:(1)证明:取AD中点E,连接ME,NE,
由已知M,N分别是PA,BC的中点,
∴ME∥PD,NE∥CD
又ME,NE平面MNE,ME∩NE=E,
∴,平面MNE∥平面PCD,
∴,MN∥平面PCD
(2)ABCD为正方形,
∴AC⊥BD,又PD⊥平面ABCD,
∴PD⊥AC,
∴AC⊥平面PBD,
∴平面PAC⊥平面PBD
(3)PD⊥平面ABCD,
∴PD为三棱锥P﹣ABC的高
三角形ABC为等腰直角三角形,
∴三棱锥P﹣ABC的体积
如图,在三棱锥P-ABC中,E,F分别为AC,BC的中点。
(1)求证:EF∥平面PAB;
(2)若平面PAC⊥平面ABC,且PA=PC,∠ABC=90°,求证:平面PEF⊥平面PBC。
正确答案
证明:(1)∵E,F分别为AC,BC的中点,
∴EF∥AB,
又,
∴EF∥平面PAB;
(2)在三角形PAC中,
∵PA=PC,E为AC中点,
∴PE⊥AC,
,
∴PE⊥平面ABC,
∴PE⊥BC,
又,
∴,
又,
∴,
∴平面PEF⊥平面PBC。
已知梯形ABCD中,BC∥AD,BC=AD=1,CD=
,G,E,F分别是AD,BC,CD的中点,且CG=
,沿直线CG将△CDG翻折成△CD′G,
(Ⅰ)求证:EF∥平面AD′B;
(Ⅱ)求证:平面CD′G⊥平面AD′G。
正确答案
证明:(Ⅰ)∵E,F分别是BC,CD的中点,即E,F分别是BC,CD′的中点,
∴EF为△D′BC的中位线,
∴EF∥D′B,
又∵,
∴EF∥平面AD′B。
(Ⅱ)∵G是AD的中点,,即AD=2,
∴DG=1,
又∵,
∴在△DGC中,,
∴DG⊥GC,
∴,
∵AG∩D′G=G,
∴GC⊥平面AD′G,
又∵,
∴平面CD′G⊥平面AD′G。
在三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1⊥BC,∠A1AC=60°,A1A=AC=BC=1,A1B=,
(Ⅰ)求证:平面A1BC⊥平面ACC1A1;
(Ⅱ)如果D为AB中点,求证:BC1∥平面A1CD。
正确答案
证明:(Ⅰ)因为∠A1AC=60°,A1A=AC=1,
所以△A1AC为等边三角形,所以A1C=1,
因为BC=1,A1B=,
所以,A1C2+BC2=A1B2,
所以∠A1CB=90°,A1C⊥BC,
因为BC⊥AA1,BC⊥A1C,AA1平面ACC1A1,
A1C平面ACC1A1,AA1∩A1C=A1,
所以BC⊥平面ACC1A1,
因为BC平面A1BC,
所以,平面A1BC⊥平面ACC1A1。
(Ⅱ)连接AC1交A1C于点D,连接OD,
因为ACC1A1为平行四边形,所以O为AC1的中点,
因为D为AB的中点,
所以,OD∥BC1,
因为OD平面A1CD,BC1
平面A1CD,
所以,BC1∥平面A1CD。
在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1⊥BC,∠A1AC=60°,.
(1)求证:平面A1BC⊥平面ACC1A1;
(2)如果D为AB中点,求证:BC1∥平面A1CD.
正确答案
证明:(1)因为∠A1AC=60°,A1A=AC=1,
所以△A1AC为等边三角形,
所以A1C=1,
因为BC=1,A1B=,
所以A1C2+BC2=A1B2所以∠A1CB=90°,即 A1C⊥BC
因为BC⊥A1A,BC⊥A1C,A1A平面ACC1A1,A1C
平面ACC1A1,A1A∩A1C=A1,
所以BC⊥平面ACC1A1,
因为BC平面A1BC
所以平面A1BC⊥平面ACC1A1(2)连接AC1交A1C于O,连接OD
因为ACC1A1为平行四边形,
所以O为AC1的中点
因为D为AB的中点,
所以OD∥BC1因为OD平面A1CD,BC1在平面A1CD外
所以BC1∥平面A1CD.
如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=BC,点D是AB的中点。
(1)求证:BC1∥平面CA1D;
(2)求证:平面CA1D⊥平面AA1B1B。
正确答案
证明:(1)“略”;
(2)“略”。
如图,已知直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=BC,M,N分别是棱CC1,AB的中点,
(Ⅰ)求证:平面MCN⊥平面ABB1A1;
(Ⅱ)求证:CN∥平面AMB1。
正确答案
(Ⅰ)证明:在直三棱柱中,
,
因为,
所以,
又因为AC=BC=2,N是AB中点,所以AB⊥CN,
由于,
所以AB⊥平面MCN,
又因为,
所以,平面;
(Ⅱ)证明:取AB1的中点G,连结MG,NG,
因为N,G分别是棱AB,AB1中点,
所以,
又因为,
所以CM∥NG,CM=NG,
所以四边形CNMG是平行四边形,
所以CN∥MG,
因为,
所以。
如图,四边形ABCD是矩形,平面ABCD⊥平面BCE,BE⊥EC,
(1)求证:平面AEC⊥平面ABE;
(2)点F在BE上,若DE∥平面ACF,求的值。
正确答案
解:(1)证明:因为ABCD为矩形,所以AB⊥BC,
因为平面ABCD⊥平面BCE,平面ABCD∩平面BCE=BC,
AB平面ABCD,
所以AB⊥平面BCE,
因为CE平面BCE,
所以CE⊥AB.
因为CE⊥BE,AB平面ABE,BE
平面ABE,AB∩BE=B,
所以CE⊥平面ABE,
因为CE平面AEC,
所以平面AEC⊥平面ABE。
(2)连结BD交AC于点O,连结OF,
因为DE∥平面ACF,DE平面BDE,平面ACF∩平面BDE=OF,
所以DE∥OF,
又因为矩形ABCD中,O为BD中点,
所以F为BE中点,
即。
如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为平行四边形,∠ADC=45°,AD=AC=1,O为AC的中点,PO⊥平面ABCD,M为PD的中点,
(Ⅰ)证明:PB∥平面ACM;
(Ⅱ)证明:AD⊥平面PAC;
(Ⅲ)证明:平面PAD⊥平面PAC。
正确答案
证明:(Ⅰ)连结MO,;
(Ⅱ);
(Ⅲ)AD⊥平面PAC,平面
平面PAD⊥平面PAC。
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