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题型:填空题
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填空题

如图,在四棱锥中,底面.底面为梯形,,.若点是线段上的动点,则满足的点的个数是 

正确答案

试题分析:由于底面在底面上射影为,由三垂线定理,,只要即可,由平面几何知识可知,以为直径的圆与有两个交点,故满足条件的点的个数是

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题型:简答题
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简答题

如图,在直三棱柱中,,点的中点。

(1)求证:∥平面

(2)如果点的中点,求证:平面平面.

正确答案

(1)详见解析;(2)详见解析

试题分析:(1)证明A1B∥平面ADC1,利用线面平行的判定,只需证明A1B∥OD即可

(2)证明平面A1BE⊥平面BCC1B1,利用面面垂直的判定,证明A1E⊥平面BCC1B1即可.

试题解析:连接A1C交AC1与点O,连结OD。

在△A1BC中A1B∥OD。又OD在面ADC1内,A1B不在面ADC1内,所以A1B∥平面ADC1

直三棱柱ABC-A1B1C1中,C1C⊥平面ABC,

∴C1C⊥AD,又在△ABC中AD⊥BC,

∴AD⊥平面BCC1B1,连接DE,∵E点是B1C1的中点,∴在直三棱柱ABC-A1B1C1中,四边形B1BDE为平行四边形,∴B1B∥ED,B1B=ED,又B1B∥A1A,B1B=A1A,∴ED∥A1A,∴四边形A1ADE为平行四边形,

∴A1E∥AD,于是A1E垂直平面BCC1B1,又A1E在面A1BE内,所以平面A1BE⊥平面BCC1B1

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题型:简答题
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简答题

如图,在三棱柱中,四边形为菱形,,四边形为矩形,若.

(1)求证:

(2)求二面角的余弦值;

正确答案

(1)详见解析;(2).

试题分析:(1)先证平面,进而得到,再由四边形为菱形得到,最后结合直线与平面垂直的判定定理证明平面;(2)先在平面内作,垂足为点,连接,通过证明平面,从而得到,进而在直角三角形中求该角的余弦值即可.

试题解析:(1)证明:在

满足,所以,即

又因为四边形为矩形,所以

,所以

又因为,所以

又因为四边形为菱形,所以

,所以

(2)过,连接由第(1)问已证

平面,又,所以

又因为,所以

所以,就是二面角的平面角在直角中,

在直角中,,所以.

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题型:简答题
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简答题

四棱锥底面是平行四边形,面,,,分别为的中点.

(1)求证:

(2)求证:

(3)求二面角的余弦值.

正确答案

(1)见解析;(2)见解析;(3).

试题分析:(1)根据已有中点,, 推出,得到,即得证;

(2)根据,由余弦定理得出

进一步得出根据得证.

上述两小题,关键是要注意表述的规范性.

(3)解答本小题可利用“几何法”、“向量法”,应用“几何法”,要注意做好“作图,证明,计算”等工作.利用“向量法”,则要注意计算准确.

试题解析:(1)   1分

,所以  2分

        4分

(2)       ①

中,由余弦定理,所以,,   6分

        ②                  7分

由 ①②可知,

                 9分

(3)取 的中点,

是二面角

的平面角           11分

由(2)知

即二面角的余弦值为     13分

解法二 (1)

 所以

建系

,

因为平面PAB的法向量

(2)

      

(3) 设平面PAD的法向量为   ,

  令所以

平面PAB的法向量

,即二面角的余弦值为

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题型:简答题
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简答题

如图所示,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,侧棱PD^底面ABCD,PD=DC,点E是PC的中点,作EF^PB交PB于点F,

(1)求证:PA//平面EDB;

(2)求证:PB^平面EFD;

(3)求二面角C-PB-D的大小.

正确答案

(1)详见解析;(2)详见解析;(3).

试题分析:(1)证明线面平行,由判定定理,可证明PA与平面EDB内的一条直线平行. 连接AC,交BD于点O,连接EO.即可通过中位线的性质证明EO//PA,从而证明了本题;(2)证明线面垂直,由判定定理,可证明PB与平面EFD内两条相交直线垂直.又题设条件已给出EF^PB,从而只需再找出一条即可.由题意,可以证明DE⊥面PCB,从而DE⊥PB.本题即可得证;(3)由第(2)问,通过垂面法可知∠DFE即为二面角C-PB-D的平面角.又易知DE^EF,再计算各边,从而由三角函数知识可得二面角C-PB-D的平面角为.

试题解析:(1)证明:连接AC,交BD于点O,连接EO.

可知O为AC的中点,又因为E为PC的中点,

所以EO//PA, 因为EO面EDB,PA面EDB

∴PA//平面EDB                       4分

(2)证明:∵侧棱PD^底面ABCD,且BC面ABCD

∴BC ^PD,又BC⊥CD,PD∩CD="D," ∴BC ^面PCD.因为DE面PCD, ∴BC ^ DE

又PD=DC,点E是PC的中点,可知DE ^PC.由于PC∩BC=C,所以DE⊥面PCB.

∴DE⊥PB  同时EF⊥PB,DE∩EF=E

可得  PB^平面EFD                       8分

(3)解:由(2)得PB^平面EFD,且EF面CPB,DF面DPB

所以∠DFE即为二面角C-PB-D的平面角.设PD=DC=2

在Rt△DEF中,DE^EF,且DE=,PF=.

∴sin∠DFE=,因此二面角C-PB-D的平面角为.                    12分

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