- 平面与平面垂直的判定与性质
- 共123题
请你谈一谈对“不同生产方式以及生产工艺中,生产物流管理所采用的方法和手段是不同的。”这句话的理解。
正确答案
测试
请你谈一谈对“不同生产方式以及生产工艺中,生产物流管理所采用的方法和手段是不同的。”这句话的理解。
正确答案
测试
在空间中,过点作平面
的垂线,垂足为
,记
。设
是两个不同的平面,对空间任意一点
,
,恒有
,则
正确答案
解析
设所以
,由已知得到:
于
,
于
,
于
,
于
,且
恒成立,即
与
重合,即当
时满足;如图2所示:
知识点
如图,在四面体中,平面
⊥
,
⊥
,
=
,∠
=
(1)若=2,
=2
,求四边形
的体积。
(2)若二面角-
-
为
,求异面直线
与
所成角的余弦值。
正确答案
见解析
解析
(1)如图所示,设F为AC的中点,由于AD=CD,所以DF⊥AC.
故由平面 ⊥
,知DF⊥平面
,即
,
。在
中,因
,AB=2BC,有勾股定理易得
.
故四面体ABCD的体积
(2)如图所示设G、H分别为变CD,BD的中点,则FG//AD,GH//BC,,从而是异面直线
与
所成角或其补角。
设E为边AB的中点,则EF//BC,由⊥
,知
⊥
,又由(1)有DF⊥平面
,故由三垂线定理知
⊥
,所以
为二面角
-
-
的平面角,由题设知
,设AD=a,则DF=ADsinCAD=
在中,
,
从而
因,故BD=AD=a.从而,在
中,
,又
,从而在
中,因FG=FH,由余弦定理得
,
故异面直线与
所成角的余弦值为
知识点
如图,在五棱锥P—ABCDE中,PA⊥平面ABCDE,AB∥CD,AC∥ED,AE∥BC,∠ABC=45。
,AB=2,BC=2AE=4,三角形PAB是等腰三角形。
(1)求证:平面PCD⊥平面PAC;
(2)求直线PB与平面PCD所成角的大小;
(3)求四棱锥P—ACDE的体积。
正确答案
见解析。
解析
(1) 证明 :在中,因为
所以
因此 ,故
所以
又 所以
,
又 ,
所以 ,
所以 。
(2)解法一:
因为 三角形是等腰三角形,
所以 ,
因此 。
又 ,
所以点B到平面的距离等于点A到平面
的距离。
由于,在
中,
,
所以 ,
故 边上的高为2,此即为点A到平面
的距离。
所以B到平面平面的距离为
。
设直线与平面
所成的角为
,
则,
又,
所以 。
解法二:
由(1)知两两垂直,分别以
为
轴
轴
轴建立空间直角坐标系,由于三角形
是等腰三角形,所以
,
又,
因此 ,
因为 ,
所以 四边形是个直角梯形,
因为 ,
所以 ,
因此 ,
故 ,
所以 。
因此 ,
设是平面
的一个法向量,
则 ,
解得 ,
取,得
,
又,
设表示向量
与平面
的法向量
所成的角,
则 ,
所以 ,
因此直线PB与平面PCD所成角为。
(3)因为,
所以 四边形四边形是个直角梯形,
因为 ,
所以 ,
因此 ,
故 ,
所以 。
又 ,
所以 四棱锥P—ACDE的体积。
知识点
如图,正方形与梯形
所在的平面互相垂直,
,
∥
,
,点
在线段
上。
(1)当点为
中点时,求证:
∥平面
;
(2)当平面与平面
所成锐二面角的余弦值为
时,求三棱锥
的体积。
正确答案
见解析。
解析
(1)以直线、
、
分别为
轴、
轴、
轴建立空间直角坐标系,
则,
,
,所以
。∴
。
又是平面
的一个法向量, ∵
即
,
∴∥平面
。
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(2)设,则
,又
设,则,
即
。
设是平面
的一个法向量,则
,
,
取 得
, 即
又由题设,是平面
的一个法向量,
∴ 。
即点为
中点,此时,
,
为三棱锥
的高,
∴ 。
知识点
如图,已知四棱锥P-ABCD的底面为等腰梯形,AB∥CD,AC⊥BD,垂足为H,PH是四棱锥的高,E为AD中点。
(1)证明:PE⊥BC;
(2)若∠APB=∠ADB=60°,求直线PA与平面PEH所成角的正弦值。
正确答案
见解析。
解析
以H为原点,HA、HB、HP分别为x、y、z轴,线段
HA的长为单位长,建立空间直角坐标系如图,
则A(1,0,0),B(0,1,0)。
(1)设C(,0,0),P(0,0,
)(
,
)
则D(0,,0),E(
,
,0)。
可得,
。
因为·
,所以PE⊥BC。
(2)由已知条件可得,
,故C(
,0,0),
D(0,,0),E(
,
,0),P(0,0,1)。
设为平面PEH的法向量,
则,即
,
因此可以取。由
(1,0,-1),可得
,
所以直线PA与平面PEH所成角的正弦值为。
知识点
如图,AB是圆的直径,PA垂直圆所在的平面,C是圆上的点。
(1)求证:平面PAC⊥平面PBC;
(2)若AB=2,AC=1,PA=1,求二面角CPBA的余弦值。
正确答案
见解析
解析
(1)证明:由AB是圆的直径,得AC⊥BC.
由PA⊥平面ABC,BC⊂平面ABC,得PA⊥BC.
又PA∩AC=A,PA⊂平面PAC,AC⊂平面PAC,
所以BC⊥平面PAC.
因为BC⊂平面PBC.
所以平面PBC⊥平面PAC.
(2)解法一:
过C作CM∥AP,则CM⊥平面ABC.
如图,以点C为坐标原点,分别以直线CB,CA,CM为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系。
因为AB=2,AC=1,所以BC=.
因为PA=1,所以A(0,1,0),B(,0,0),P(0,1,1)。
故=(
,0,0),
=(0,1,1)。
设平面BCP的法向量为n1=(x,y,z),
则
所以
不妨令y=1,则n1=(0,1,-1)。
因为=(0,0,1),
=(
,-1,0)。
设平面ABP的法向量为n2=(x,y,z),
则所以
不妨令x=1,则n2=(1,,0),
于是cos〈n1,n2〉=.
所以由题意可知二面角CPBA的余弦值为.
解法二:
过C作CM⊥AB于M,
因为PA⊥平面ABC,CM⊂平面ABC,
所以PA⊥CM,故CM⊥平面PAB.
过M作MN⊥PB于N,连接NC,
由三垂线定理得CN⊥PB.
所以∠CNM为二面角CPBA的平面角。
在Rt△ABC中,由AB=2,AC=1,得BC=,CM=
,BM=
,
在Rt△PAB中,由AB=2,PA=1,得PB=.
因为Rt△BNM∽Rt△BAP,
所以,故MN=
.
又在Rt△CNM中,CN=,故cos∠CNM=
.
所以二面角CPBA的余弦值为
知识点
如图,在三棱锥中,平面
平面
,
,
,过
作
,垂足为
,点
分别是棱
的中点.
求证:(1)平面平面
;
(2).
正确答案
见解析。
解析
证明:(1)∵,
∴F分别是SB的中点
∵E.F分别是SA.SB的中点 ∴EF∥AB
又∵EF平面ABC, AB
平面ABC ∴EF∥平面ABC
同理:FG∥平面ABC
又∵EFFG=F, EF.FG
平面ABC∴平面
平面
(2)∵平面平面
平面
平面
=BC AF
平面SAB AF⊥SB
∴AF⊥平面SBC 又∵BC平面SBC ∴AF⊥BC
又∵, AB
AF=A, AB.AF
平面SAB ∴BC⊥平面SAB又∵SA
平面SAB∴BC⊥SA
知识点
已知点G为ABC的重心,过G作直线与AB、AC两边分别交于M、N两点,且,
,则
的值为________________.
正确答案
解析
M、G、N三点共线
又G为ABC的重心,所以
知识点
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