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题型:简答题
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简答题

(2012秋•南安市校级期中)圆锥PO如图1所示,图2是它的正(主)视图.已知圆O的直径为AB,C是圆周上异于A、B的一点,D为AC的中点.

(Ⅰ) 求该圆锥的侧面积S;

(Ⅱ) 求证:平面PAC⊥平面POD;

(Ⅲ) 若∠CAB=60°,求三棱锥A-PBC的体积.

正确答案

(Ⅰ)解:由正(主)视图可知圆锥的高,圆O的直径为AB=2,故半径r=1.

∴圆锥的母线长

∴圆锥的侧面积.             …(4分)

(Ⅱ)证明:连接OC,

∵OA=OC,D为AC的中点,∴OD⊥AC.

∵PO⊥圆O,AC⊂圆O,∴PO⊥AC.

∵OD∩PO=O,∴AC⊥平面POD.

又AC⊂平面PAC,∴平面PAC⊥平面POD…(8分)

(Ⅲ)解:∵AB是直径,∴∠ACB=90°,又∠CAB=60°,∴

∵PO=

∴三棱锥A-PBC的体积为=…(12分)

解析

(Ⅰ)解:由正(主)视图可知圆锥的高,圆O的直径为AB=2,故半径r=1.

∴圆锥的母线长

∴圆锥的侧面积.             …(4分)

(Ⅱ)证明:连接OC,

∵OA=OC,D为AC的中点,∴OD⊥AC.

∵PO⊥圆O,AC⊂圆O,∴PO⊥AC.

∵OD∩PO=O,∴AC⊥平面POD.

又AC⊂平面PAC,∴平面PAC⊥平面POD…(8分)

(Ⅲ)解:∵AB是直径,∴∠ACB=90°,又∠CAB=60°,∴

∵PO=

∴三棱锥A-PBC的体积为=…(12分)

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题型:简答题
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简答题

如图,矩形ABCD满足AB=3,AD=2,E,F分别是AB,DC上的点,且EF∥AD,AE=1.将四边形AEFD沿EF折起,形成了三棱柱ABE-DCF,若折起后的CD=

求证:

(1)CF⊥平面AEFD;

(2)平面AEC⊥平面DFB.

正确答案

证明:(1)由题意,△DFC中,DF=1,CF=2,CD=

∴DF2+CF2=CD2

∴CF⊥DF,

∵CF⊥EF,DF∩CF=F,

∴CF⊥平面AEFD;

(2)∵EB=EF=2,

∴BEFC是正方形,

∴EC⊥BF,

∵DF⊥EF,DF⊥CF,EF∩CF=F,

∴DF⊥平面EFC,

∴DF⊥EC,

∵BF∩DF=F,

∴EC⊥平面DFB.

∵EC⊂平面AEC,

∴平面AEC⊥平面DFB.

解析

证明:(1)由题意,△DFC中,DF=1,CF=2,CD=

∴DF2+CF2=CD2

∴CF⊥DF,

∵CF⊥EF,DF∩CF=F,

∴CF⊥平面AEFD;

(2)∵EB=EF=2,

∴BEFC是正方形,

∴EC⊥BF,

∵DF⊥EF,DF⊥CF,EF∩CF=F,

∴DF⊥平面EFC,

∴DF⊥EC,

∵BF∩DF=F,

∴EC⊥平面DFB.

∵EC⊂平面AEC,

∴平面AEC⊥平面DFB.

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题型:简答题
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简答题

如图,ABCD是正方形,O是该正方形的中心,P是平面ABCD外一点,PO⊥底面ABCD,E是PC的中点.求证:

(1)PA∥平面BDE;

(2)平面EBD⊥平面PAC;

(3)若PA=AB=4,求四棱锥P-ABCD的全面积.

正确答案

(1)证明:如图所示,连接OE,∵O是正方形ABCD的中心,∴OC=OA,

∵E是PC的中点.∴CE=EP.

∴OE∥AP,

∵PA⊄平面BDE,OE⊂平面BDE,

∴PA∥平面BDE;

(2)证明:∵PO⊥底面ABCD,∴PO⊥BD.

由正方形可得:BD⊥AC,

又PO∩AC=O,∴BD⊥平面PAC.

而BD⊂BED,∴平面BED⊥平面PAC.

(3)∵PO⊥底面ABCD,OA=OB,∴PA==PB,同理,PB=PC=PD.

∵PA=AB,∴△PAB是等边三角形,且△PAB≌△PBC≌△PCD≌△PDA.

=16,=4

∴四棱锥P-ABCD的全面积=S正方形ABCD+4S△PAB=16+16

解析

(1)证明:如图所示,连接OE,∵O是正方形ABCD的中心,∴OC=OA,

∵E是PC的中点.∴CE=EP.

∴OE∥AP,

∵PA⊄平面BDE,OE⊂平面BDE,

∴PA∥平面BDE;

(2)证明:∵PO⊥底面ABCD,∴PO⊥BD.

由正方形可得:BD⊥AC,

又PO∩AC=O,∴BD⊥平面PAC.

而BD⊂BED,∴平面BED⊥平面PAC.

(3)∵PO⊥底面ABCD,OA=OB,∴PA==PB,同理,PB=PC=PD.

∵PA=AB,∴△PAB是等边三角形,且△PAB≌△PBC≌△PCD≌△PDA.

=16,=4

∴四棱锥P-ABCD的全面积=S正方形ABCD+4S△PAB=16+16

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题型:填空题
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填空题

如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AD=AA1=2,AB=4,E为AB的中点.

(Ⅰ)求证:平面DD1E⊥平面CD1E;

(Ⅱ)求直线BC与平面CD1E所成角的正弦值.

正确答案

解析

(Ⅰ)证明:在矩形ABCD中,E为AB的中点,AD=2,AB=4,

∴DE=CE=2

∵CD=4,∴CE⊥DE,

∵D1D⊥面ABCD,∴D1D⊥CE,

∴CE⊥面D1DE,

又CE⊂面CED1

∴平面DD1E⊥平面CD1E;

(Ⅱ)过B作BH⊥面CED1,垂足为H,连接CH,

则∠BCH为直线BC与平面CD1E所成角.

∵CE⊥面D1DE,∴CE⊥D1E,

在直角△D1DE中,D1E=2

由VB-CD1E=VD1-BCE

S△CD1E•BH=S△BCE•D1D,

××2•BH=×4×2,解得BH=

故直线BC与平面CD1E所成角的正弦值为=

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题型:简答题
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简答题

如图,在四棱锥A-BCDE中,底面BCDE是直角梯形,∠BED=90°,BE∥CD,AB=6,BC=5,,侧面ABE⊥底面BCDE,∠BAE=90°.

(1)求证:平面ADE⊥平面ABE;

(2)过点D作面α∥平面ABC,分别于BE,AE交于点F,G,求△DFG的面积.

正确答案

证明:(1)因为侧面ABE⊥底面BCDE,

侧面ABE∩底面BCDE=BE,

DE⊂底面BCDE,

DE⊥BE,

所以DE⊥平面ABE,

所以AB⊥DE,

又因为AB⊥AE,

所以AB⊥平面ADE,

所以平面ADE⊥平面ABE;7

(2)因为平面α∥平面ABC,

所以DF∥BC,同理FG∥AB9

所以四边形BCDF为平行四边形.

所以DF=BC=5,CD=BF,

因为,所以

所以11

由(1)易证:FG⊥平面ADE,

所以FG⊥DG,

所以DG=3

所以△DFG的面积S=6.14

解析

证明:(1)因为侧面ABE⊥底面BCDE,

侧面ABE∩底面BCDE=BE,

DE⊂底面BCDE,

DE⊥BE,

所以DE⊥平面ABE,

所以AB⊥DE,

又因为AB⊥AE,

所以AB⊥平面ADE,

所以平面ADE⊥平面ABE;7

(2)因为平面α∥平面ABC,

所以DF∥BC,同理FG∥AB9

所以四边形BCDF为平行四边形.

所以DF=BC=5,CD=BF,

因为,所以

所以11

由(1)易证:FG⊥平面ADE,

所以FG⊥DG,

所以DG=3

所以△DFG的面积S=6.14

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