- 用向量证明线线、线面、面面的垂直、平行关系
- 共1400题
,
,
,求证:
。
正确答案
证明见解析
证:过作
∴
过作
∴
∴
(本小题满分14分)
如图,在四棱锥
中,底面
是正方形,侧棱
底面
,
,
是
的中点。
(1)证明:;
(2)求以
为轴旋转所围成的几何体体积。
正确答案
(2)
解:(1)连接交
于
,连接
…………2分
是正方形,
∴为
中点,
为
的中点,
∴ …………………5分
又平面
,
………………7分
(2)过作
的垂线,垂足为
,
则几何体为为半径,分别以
为高的两个圆锥的组合体
侧棱底面
∴,
,
∴……………………9分
…………10分
=…………12分
=
…………14分
如图,在三棱柱中,点
分别是
的中点,
为
的重心,取
三点中的一点作为点
,是否存在一点,使得三棱柱恰有2条棱和平面
平行,若存在,写出这个点;若不存在,说明理由.
正确答案
存在适合题意的一点,它是点.
平面和3条侧棱都平行,平面
和6条底边都平行,均不适合题意.过点
作
的平行线,可得只有
和
和平面
平行,所以存在适合题意的一点,它是点
.
已知:,α⊥γ,β⊥γ,b∥α,b∥β.
求证:a⊥γ且b⊥γ.
正确答案
在a上任取一点P,过P作PQ⊥r.
∵β⊥r, ∴,
∵α⊥r, ∴,
∴PQ与a重合,故a⊥r.
过b和点P作平面S,
则S和α交于PQ1,S和β交于PQ2,
∵b∥α,b∥β
∴b∥PQ1,且b∥PQ2.
于是PQ1和PQ2与a重合,
故b∥a, 而a⊥r, ∴b⊥r.
如图已知:菱形所在平面与直角梯形
所在平面互相垂直,
,
点
分别是线段
的中点.
(1)求证:平面平面
;
(2)点在直线
上,且
//平面
,求平面
与平面
所成角的余弦值。
正确答案
(1)证明详见解析;(2).
试题分析:(1)先证,由面面垂直的性质定理得到
平面
,所以
,由勾股定理证
,所以由线面垂直的判定定理得
平面
,所以面面垂直的判定定理得平面
平面
;(2)首先建立空间直角坐标系,再写出各点坐标,由共面向量定理,得
,所以求出
,得出点
的坐标是:
,由(1)得平面
的法向量是
,根据条件得平面
的法向量是
,所以
.
试题解析:(1)证明:在菱形中,因为
,所以
是等边三角形,
又是线段
的中点,所以
,
因为平面平面
,所以
平面
,所以
; 2分
在直角梯形中,
,
,得到:
,
从而,所以
, 4分
所以平面
,又
平面
,所以平面
平面
; 6分
(2)由(1)平面
,如图,分别以
所在直线为
轴,
轴,
轴建立空间直角坐标系,
则,
7分
设点的坐标是
,则
共面,
所以存在实数使得:
,
得到:.即点
的坐标是:
, 8分
由(1)知道:平面的法向量是
,
设平面的法向量是
,
则:, 9分
令,则
,即
,
所以, 11分
即平面与平面
所成角的余弦值是
. 12分
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