- 直线、平面平行的判定及其性质
- 共5998题
已知二面角A-BC-D等于30°,△ABC是等边三角形,其外接圆半径为a,点D在平面ABC上射影是△ABC的中心O,求S△DBC.
正确答案
a
延长AO到E则AE⊥BC,又∵DO⊥面ABC,∴DE⊥BC ∠DEO=30° 又∵AO="a " ∴OE=a DE=
a BC=
a ∴S△BDC=
BC·DE=
·
a×
a =
a
如图,在三棱锥中,平面
平面
,
,
,
,
为
中点.(Ⅰ)求点B到平面
的距离;(Ⅱ)求二面角
的余弦值.
正确答案
(Ⅰ) (Ⅱ)
第一问中利用因为,
为
中点,所以
而平面平面
,所以
平面
,再由题设条件知道可以分别以
、
、
为
,
,
轴建立直角坐标系得
,
,
,
,
,
,
故平面的法向量
而
,故点B到平面
的距离
第二问中,由已知得平面的法向量
,平面
的法向量
故二面角的余弦值等于
解:(Ⅰ)因为,
为
中点,所以
而平面平面
,所以
平面
,
再由题设条件知道可以分别以、
、
为
,
,
轴建立直角坐标系,得
,
,
,
,
,
,故平面
的法向量
而,故点B到平面
的距离
(Ⅱ)由已知得平面的法向量
,平面
的法向量
故二面角的余弦值等于
平面四边形,其中
,
,
,沿
将
折起,使得
,则二面角
的平面角的正弦值为 .
正确答案
取中点
,连接
。因为
,所以
,所以
是二面角
的平面角。因为
,所以
,从而有
。在
中,因为
,所以有
,则
直三棱柱中,
,则直线
与平面
所成角的正切值为 。
正确答案
略
如图,在长方体ABCD—A1B1C1D1中,AD=AA1=1,AB=2,E为AB的中点,F为CC1的中点.
(1)证明:B F//平面E CD1
(2)求二面角D1—EC—D的余弦值.
正确答案
(1)证明:取CD1中点G,连结FG得出且FG //BE;
由四边形FG EB为平行四边形得到BF //GE,证得B F//平面E CD1;
(2)cos∠DED1.
试题分析:(1)证明:取CD1中点G,连结FG
∵F为CC1的中点.D1 ∴且FG //C1D1
∵且AB //C1D1∴
且FG //BE
∴四边形FG EB为平行四边形∴BF //GE 4分
∵平面E CD1
平面E CD1
∴B F//平面E CD1 7分
(2)连结DE
∵AD=AA1=1,AB="2" , E为AB的中点
∴ 9分
∵平面ABCD ∴
E C
又
平面E DD1
平面E DD1
∴平面E DD1
∴ E D1 11分
∴∠DED1为二面角D1—EC—D的平面角. 12分
中
∴
中
∴cos∠DED1 14分
点评:中档题,立体几何题,是高考必考内容,往往涉及垂直关系、平行关系、角、距离、体积的计算。在计算问题中,有“几何法”和“向量法”。利用几何法,要遵循“一作、二证、三计算”的步骤。解题过程中,注意转化成平面几何问题,是解决立体几何问题的一个基本思路。
如图在三棱柱与四棱锥
的组合体中,已知
平面
,四边形
是平行四边形,
,
,
,
。
(1)设是线段
的中点,求证:
∥平面
;
(2)求直线与平面
所成的角。
正确答案
(1)略 (2)45°
本试题主要考查了立体几何中线面平行和线面角的求解的综合运用。
解:(1)证明:取B1D1的中点E,连结AE,C1E,OA,OC′,则A,O,C共线,且C1E=OA,
因为BCD-B1C1D1为三棱柱,所以平面BCD∥平面B1C1D1,故C1E∥OA,所以C1EAO为平行四边形,从而C1O∥EA.又因为C1O⊄平面AB1D1,EA⊂平面AB1D1,所以C1O∥平面AB1D1.
(2)过B1在平面B1C1D1内作B1A1∥C1D1,使B1A1=C1D1.
连结A1D1,AA1.过B1作A1D1的垂线,垂足为F,连接AF,则B1F⊥平面ADD1,所以∠B1AF为AB1与平面ADD1所成的角.在Rt△A1B1F中,B1F=A1B1·sin 60°=.
在Rt△AB1F中,AB1=,故sin∠B1AF=
=
,所以∠B1AF=45°.
即直线AB1与平面ADD1所成角的大小为45°
如图所示,点A(0,0,a),在四面体ABCD中,AB⊥平面BCD,BC=CD,∠BCD=90°,∠ADB=30°,E、F分别是AC、AD的中点.求D、C、E、F这四点的坐标.
正确答案
D(0,,0)...
由A(0,0,a)及∠ADB=30°,得点D(0,,0).
又BC=CD,∠BCD=90°,得.
由E、F分别是AC、AD的中点,得,.
如图所示,点A(0,0,a),在四面体ABCD中,AB⊥平面BCD,BC=CD,∠BCD=90°,∠ADB=30°,E、F分别是AC、AD的中点.求D、C、E、F这四点的坐标.
正确答案
D(0,,0)...
由A(0,0,a)及∠ADB=30°,得点D(0,,0).
又BC=CD,∠BCD=90°,得.
由E、F分别是AC、AD的中点,得,.
在空间四边形中,
,
、
分别是
、
的中点,
,则异面直线
、
所成的角为 .
正确答案
略
(本小题共12分)
(普通高中做)
如图, 在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=3,BC=4,AA1=4,点D是AB的中点,
(I)求证:AC⊥BC1;
(II)求证:AC 1//平面CDB1;
(III)求异面直线 AC1与 B1C所成角的余弦值.
正确答案
解:(I)直三棱柱ABC-A1B1C1,底面三边长AC=3,BC=4AB=5,
∴ AC⊥BC,且BC1在平面ABC内的射影为BC,∴ AC⊥BC1………4分
(II)设CB1与C1B的交点为E,连结DE,∵ D是AB的中点,E是BC1的中点,∴ DE//AC1,
∵ DE平面CDB1,AC1平面CDB1,∴ AC1//平面CDB1;………8分
(III)∵ DE//AC1,∴∠CED为AC1与B1C所成的角,
在△CED中,ED=AC 1=
,CD=
AB=
,CE=
CB1=2
,
∴,
∴异面直线AC1与B1C所成角的余弦值.………12分
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