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题型:简答题
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简答题

如图,四棱锥中,底面是菱形,,,,的中点,上的点满足

(Ⅰ)求证:平面

(Ⅱ)求三棱锥的体积.

正确答案

(I)详见解析;(Ⅱ) .

试题分析:(Ⅰ)是菱形,,这是由两个正三角形构成的菱形,又的中点,.又.由此可得 平面.(Ⅱ)是由正三角形构成的菱形,又的中点,所以,所以.另外根据所给长度,用勾股定理可得,又平面.又,所以点F到平面BEC的距离等于,这样由棱锥的体积公式可得的体积.

试题解析:(Ⅰ)证明: 的中点,

.                (2分)

,,

是正三角形,          (3分)

.                (4分)

平面.         (5分)

(Ⅱ)由(Ⅰ)和题设知:在中,

.                             (6分)

,,满足

.                                           (7分)

平面.                                    (8分)

,则平面

.                     (10分)

.         (12分)

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题型:简答题
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简答题

如图,已知平面,四边形是矩形,,点分别是的中点.

(Ⅰ)求三棱锥的体积;

(Ⅱ)求证:平面

(Ⅲ)若点为线段中点,求证:∥平面

正确答案

(Ⅰ);(Ⅱ)详见解析;(Ⅲ)详见解析

试题分析:(Ⅰ)因为平面,所以为三棱锥的高。因为是矩形,所以可求底面的面积,根据锥体体积公式可求此三棱锥的体积。(Ⅱ)根据平面,四边形是矩形,可证得平面,从而可得,再根据等腰三角形中线即为高线可得,根据线面垂直的判定定理可得平面。(Ⅲ)连结,可证得中点,由中位线可证得,再由线面平行的判定定理可证得∥平面

试题解析:(Ⅰ)解:因为平面

所以为三棱锥的高.                       2分

所以.                        4分

(Ⅱ)证明:因为平面平面,所以

因为 所以平面

因为平面, 所以.                         6分

因为,点的中点,所以,又因为

所以平面.                                    8分

(Ⅲ)证明:连结,连结

因为四边形是矩形,所以,且

分别为的中点, 所以四边形是平行四边形,

所以的中点,又因为的中点,

所以,                                        13分

因为平面平面

所以∥平面.                                   14分

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简答题

如图,长方体中,为线段的中点,.

(Ⅰ)证明:⊥平面

(Ⅱ)求点到平面的距离.

正确答案

(Ⅰ)略;(Ⅱ) 1

试题分析:(Ⅰ)由勾股定理可证,由线面垂直可得,则根据线面垂直的定义可证得⊥平面。(Ⅱ)由体积转化法可求到平面的距离,即

试题解析:(Ⅰ),,   2分

中点,,

,.   4分

 ⊥平面 6分

(Ⅱ)设点的距离为,

    8分

由(Ⅰ)知⊥平面 

    10分

     12分

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题型:简答题
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简答题

如图,ABEDFC为多面体,平面ABED与平面ACFD垂直,点O在线段AD上,OA=1,OD=2,△OAB,△OAC,△ODE,△ODF都是正三角形.

(1)证明直线BC∥EF;

(2)求棱锥FOBED的体积.

正确答案

(1)见解析  (2)

(1)证明:如图所示,设G是线段DA延长线与线段EB延长线的交点.由于△OAB与△ODE都是正三角形,且OD=2,

所以OBDE,

OG=OD=2.

同理,设G′是线段DA延长线与线段FC延长线的交点,有OCDF,OG′=OD=2.

又由于G和G′都在线段DA的延长线上,

所以G与G′重合.

在△GED和△GFD中,

由OBDE和OCDF,

可知B、C分别是GE和GF的中点,

所以BC是△GEF的中位线,故BC∥EF.

(2)解:由OB=1,OE=2,∠EOB=60°,

知S△OBE=,

而△OED是边长为2的正三角形,

故S△OED=.

所以S四边形OBED=S△OBE+S△OED=.

过点F作FQ⊥AD,交AD于点Q,

由平面ABED⊥平面ACFD知,FQ就是四棱锥FOBED的高,且FQ=,

所以=FQ·S四边形OBED=.

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题型:简答题
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简答题

如图,已知在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是边长为4的正方形,△PAD是正三角形,平面PAD⊥平面ABCD,E,F,G分别是PD,PC,BC的中点.

(1)求证:平面EFG⊥平面PAD;

(2)若M是线段CD上一点,求三棱锥M﹣EFG的体积.

正确答案

(1)详见解析;(2).

试题分析:(1)要证明面面垂直,只需在一个平面内找到另一平面的一条垂线.由已知平面平面,且,可证平面,再根据是中位线,可证,从而平面,进而再证平面平面,该题实质是先找到面的一条垂线,再将平移到面内;

(2)点是线段的动点,考虑到到面的距离相等,故,再结合第(1)问结果,取的中点连接,据面面垂直的性质,点的距离就是三棱锥的高,再求,进而求体积.

试题解析:(1)∵平面平面,平面平面 平面平面,又中,分别是的中点,,可得平面 平面,∴平面平面

(2) 平面平面平面,因此上的点到平面的距离等于点到平面的距离,∴,取的中点连接,则平面 平面,∴,于是

∵平面平面,平面平面是正三角形,∴点到平面的距离等于正的高,即为,因此,三棱锥M﹣EFG的体积==.

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