- 用向量证明线线、线面、面面的垂直、平行关系
- 共1400题
一条线段夹在一个直二面角的两个半平面内,它与两个半平面所成的角都是,则这条线段与这个二面角的棱所成角的大小为
正确答案
试题分析:如图直线AB与两个垂直的平面所成的角都为300其中DB垂直平面.直线AC垂直平面
.C,D分别为垂足.
.令BD=x.所以AB=2x,AD=
.AC=x.所以CD=
.又因为
.所以
.所以直线AB与直线EB所成的角为
.故填
.
下列各图是正方体或三棱锥,分别是所在棱的中点,这四个点不共面的图象共有 (填写序号)
① ② ③ ④
正确答案
④
试题分析:①和③中,连接,由中位线的性质可知
∥
,两条平行线可确定一个平面,所以四点共面;②中,用过三点
的平面去截正方体,截面是一个正六边形,点
是其中的一个顶点,所以四点共面;④中,连接
,是异面直线,所以四点不共面.填④
如图,四棱柱的底面
是平行四边形,且
底面
,
,
,
°,点
为
中点,点
为
中点.
(Ⅰ)求证:平面平面
;
(Ⅱ)设二面角的大小为
,直线
与平面
所成的角为
,求
的值.
正确答案
(Ⅰ)证明详见解析;(Ⅱ)
试题分析:(Ⅰ)由已知条件可求得,
,所以
,即
,
底面
,
,根据平面与平面垂直的判定定理可得平面
平面
.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知
,所以
为二面角
的平面角,即
,
.过
作
的垂线,垂足为
,连结
,则
为直线
与平面
所成的角,可证得
,
,所以
,即
.
试题解析:【解】(1),
,
,又
,
,则
,即
.又
底面
,
,而
则
平面
,又
平面
,
平面
平面
. 5分
(2)为二面角
的平面角,则
,
. 7分
过作
的垂线,垂足为
,连结
,又
平面
,
,则
平面
,
为直线
与平面
所成的角, 9分
易得,
, 11分
则,即
. 12分
如图,在直三棱柱中,
,点
分别为
和
的中点.
(1)证明:平面
;
(2)求和
所成的角.
正确答案
(1)证明过程详见解析;(2).
试题分析:本题主要以直三棱柱为几何背景,考查空间两条直线的位置关系、二面角、直线与平面的位置关系等基础知识,考查用空间向量解决立体几何问题的方法,考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力.第一问,根据线面平行的判定定理,先在面内找到线
,从而证明
平面
;第二问,由第一问,
,
,所以
和
所成的角为
.
试题解析:(1)连接
由题意知,点分别为
和
的中点,∴
,
又平面
,
平面
,
∴平面
, 5分
(2)连接,因为
为正方形,所以
,由(1)
,所以
,
和
所成的角为
. 12分
在四棱锥中,底面
为直角梯形,
、
,
,
,
为
的中点.
(1)求证:平面
;
(2)求证:.
正确答案
(1)证明过程详见解析;(2)证明过程详见解析.
试题分析:本题主要以四棱锥为几何背景考查线线垂直和线面平行的判定,突出考查空间想象能力和推理论证能力.第一问,证明线面平行,先利用一组对边平行且相等,证明是平行四边形,再根据线面平行的判定定理证明;第二问,先证明
为平行四边形,再利用线面垂直的判定定理证明线面垂直,所以
垂直面内的任意一条线.
试题解析:(1)连结交
于
,并连结
,
∵为
中点,
∴,且
,
∴四边形为平行四边形,
∴为
中点,又∵
为
中点,
∴,
∵平面
,
平面
,
∴平面
. 6分
(2)连结,
∵,
为
中点,∴
.
∵,
,
为
中点,
∴为平行四边形,
∴,∵
,∴
,∵
,
∴平面
,
∵平面
,
∴. 12分
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