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题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图所示,正方形ABCD和矩形ADEF所在平面相互垂直,G是AF的中点。

(1)求证:AC∥平面GBE;

(2)若直线BE与平面ABCD成45o角,求平面GBE与平面ABCD所成的锐二面角的大小。

正确答案

      见解析。

解析

证明:

连结BD交AC于点M,取BE的中点N,

连结MN,则MN∥ED且MN=ED,依题意,

知AG∥ED且AG=ED,

∴MN∥AG且MN=AG。

故四边形MNAG是平行四边形,

AM∥GN,即AC∥GN,

又∵

∴ AC∥平面GBE。

(2)

延长EG交DA的延长线于H点,

连结BH,作AP⊥BH于P点,连结GP。

∵ 平面ABCD⊥平面ADEF,平面ABCD∩平面ADEF=AD ,

GH平面ADEF, GA⊥AD。

∴ GA⊥平面ABCD,由三垂线定理,知GP⊥BH,

故∠GPA就是所求二面角的平面角。

∵ 平面ABCD⊥平面ADEF,平面ABCD∩平面ADEF=AD ,ED⊥AD。

∴ ED⊥平面ABCD,

故∠EBD就是直线BE与平面ABCD成的角,

知∠EBD=45°,设AB=a,则BE=BD=a。

ABH中:AH=AB= a,

BH=,AP=a。

GPA中:由AG=a

=AP ,GA⊥AP,知∠GPA=45°。

故平面GBE与平面ABCD所成的锐二面角的大小为45°。

知识点

直线与平面平行的判定与性质空间直角坐标系
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

在四棱锥中,平面是正三角形,的交点恰好是中点,又,点在线段上,且

(1)求证:

(2)求证:平面

(3)设平面平面=,试问直线是否与直线平行,请说明理由.

正确答案

见解析

解析

(1)证明:(I) 因为是正三角形,中点,

所以,即………………1分

又因为平面………………2分

,所以平面………………4分

平面,所以………………5分

(2)在正三角形中,………………6分

,因为中点,,所以

,所以,,所以………………8分

所以,所以………………9分

平面平面,所 以平面………………11分

(3)假设直线,因为平面平面,所以平面……12分

平面,平面平面,所以……………13分

这与不平行,矛盾所以直线与直线不平行………………14分

知识点

直线与平面平行的判定与性质直线与直线垂直的判定与性质
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

已知函数f(x)=(ax+1)ex

(1)求函数f(x)的单调区间;

(2)当a>0时,求函数f(x)在区间[2,0]上的最小值。

正确答案

见解析

解析

定义域为R,f′(x)=(ax+1)′ex+(ax+1)(ex)′=ex(ax+a+1),

(1)①当a=0时,f′(x)=ex>0,则f(x)的单调增区间为(﹣∞,+∞);

②当a>0时,解f′(x)>0得,,解f′(x)<0得,

则f(x)的单调增区间为,f(x)的单调减区间为

③当a<0时,解f′(x)>0得,,解f′(x)<0得,

则f(x)的单调增区间为,f(x)的单调减区间为

(2)①当时,即当a>1时,f(x)在上是减函数,在上是增函数,

则函数f(x)在区间[﹣2,0]上的最小值为

②当时,即当0<a≤1时,f(x)在[﹣2,0]上是增函数,

则函数f(x)在区间[﹣2,0]上的最小值为

综上:当a>1时,f(x)在区间[﹣2,0]上最小值为,当0<a≤1时,f(x)在区间[﹣2,0]上最小值为

知识点

直线与平面平行的判定与性质
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知某几何体的直观图和三视图如下图所示,其主(正)视图为矩形,左(侧)视图为等腰直角三角形,俯视图为直角梯形。

(1)求证:BC∥平面C1B1N;

(2)求证:BN⊥平面C1B1 N;

(3)求此几何体的体积。

正确答案

见解析。

解析

知识点

直线与平面平行的判定与性质直线与直线垂直的判定与性质
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图,在四棱台中,底面是平行四边形,

(1)证明:平面

(2)证明://平面

正确答案

见解析。

解析

(1)证明:∵在△中,由余弦定理得

,

,因此,  …

平面,且平面.

,∴平面

(2)

证明:连接,设,连接

∵四边形是平行四边形,∴

由棱台定义及

//,且

∴四边形是平行四边形,因此//

又∵平面

//平面

知识点

直线与平面平行的判定与性质直线与直线垂直的判定与性质
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,在四棱锥中,底面为正方形,平面,已知为线段的中点。

(1)求证:平面

(2)求四棱锥的体积。

正确答案

见解析。

解析

(1) 连结交于,连结,…………………………………………1分

为正方形,中点,中点,

,    ……………………………………………………………………………4分

平面平面

平面,……………………………………………5分

(2) 作

平面平面

为正方形,平面

平面, ………………………………………………………………………7分

平面 ………………………………8分

平面平面

   …………………………………………10分

四棱锥的体积 …………………………………………12分

知识点

棱柱、棱锥、棱台的体积直线与平面平行的判定与性质
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,四边形PCBM是直角梯形,,又,直线与直线所成的角为60°。

(1)求证:

(2)求三棱锥的体积.

正确答案

见解析。

解析

(1)证明:∵,,又

⊥平面平面ABC, ∴……………… 5分

(2)过,连接

,MN⊥平面ABC, ……………… 7分

中,由余弦定理得, 

中,,  ∴

∴点M到平面的距离为1,

 ………… 10分.

 ………… 12分

知识点

直线与平面平行的判定与性质
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图,在底面为直角梯形的四棱锥中,平面

(1)求证:

(2)设AC与BD相交于点O,在棱上是否存在点,使得∥平面?若存在,确定点位置。

正确答案

见解析

解析

(1)在直角梯形ABCD中,

所以,所以.                  …………4分

又因为,所以

,所以

所以                                         …………7分

(2)存在点,使得∥平面,此时   …………9分

证明:在PC上取点使得,连接OE.

所以,可得                       …………13分

又因为

所以∥平面                                    …………14分

知识点

直线与平面平行的判定与性质直线与直线垂直的判定与性质直线与平面垂直的判定与性质
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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

已知直线l、m、n及平面,下列命题中的假命题是 (   )

A若l∥m,m∥n,则l∥n

B若l⊥,n∥,则l⊥n

C若l∥,n∥,则l∥n

D若l⊥,则l⊥

正确答案

C

解析

l和n可满足平行、相交、垂直等多种情况。

知识点

命题的真假判断与应用直线与平面平行的判定与性质平面与平面平行的判定与性质直线与直线垂直的判定与性质直线与平面垂直的判定与性质
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图所示,PA⊥平面ABCD,四边形ABCD为正方形,且2PA=AD, E、F、G、H分别是线段PA、PD、CD、BC的中点.

(1)求证:BC∥平面EFG;

(2)求证:DH⊥平面AEG;

(3)求三棱锥E-AFG与四棱锥P-ABCD的体积比.

正确答案

见解析。

解析

(1)∵BC∥AD,AD∥EF,∴BC∥EF,,,,,,,,,。2分

平面EFG,,,,,,,,,,,。3分

(2)∵PA⊥平面ABCD,∴PA⊥DH ,即 AE⊥DH,,,,,,,,,。5分

∵△ADG≌△DCH ,∴∠HDC=∠DAG,∠AGD+∠DAG=90°

∴∠AGD+∠HDC=90°

∴DH⊥AG

又∵AE∩AG=A,∴DH⊥平面AEG,,,,,,,,,,,。8分

(3),,,,,,,,,,,,,,。10分

,,,,,,,,,,,,,,。12分

知识点

棱柱、棱锥、棱台的体积直线与平面平行的判定与性质直线与平面垂直的判定与性质
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图1,在梯形中,,,

将四边形沿折起,使平面垂直平面,如图2,连结.设上的动点.

(1)若中点,求证:∥平面;

(2)若,求三棱锥的体积.

正确答案

见解析。

解析

(1)取中点,连接,                --------------------1分

分别是的中点,

                                   --------------------2分

四边形为平行四边形.        --------------------4分

,又平面平面∥平面  -----------6分

(2).             -----------------8分

平面平面且交于

平面点到平面的距离,

                          ------------10分

 .     -----------------12分

知识点

棱柱、棱锥、棱台的体积直线与平面平行的判定与性质平面与平面垂直的判定与性质
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

在四棱锥中,底面为直角梯形,//的中点。

(1)求证:PA//平面BEF;

(2)求证:

正确答案

见解析

解析

(1)证明:连接AC交BE于O,并连接EC,FO

   //  ,中点

 AE//BC,且AE=BC     四边形ABCE为平行四边形 ………1分

  O为AC中点     ………………………………...2分

 F为AD中点  //   …………......….4分

  ..……..……..5分

  //  ………………………………………..……..……..7分

(2)连接

……….…………….8分

    ………………..………..9分

    ………………………….…….....12 分

      …………………………………………………………….14 分

知识点

直线与平面平行的判定与性质直线与直线垂直的判定与性质
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图1,在直角梯形中,AD//BC, =900,BA=BC .把ΔBAC沿折起到的位置,使得点在平面ADC上的正投影恰好落在线段上,如图2所示,点分别为线段PC,CD的中点,

(1) 求证:平面OEF//平面APD;

(2)求直线CD⊥与平面POF;

(3)在棱PC上是否存在一点,使得到点P,O,C,F四点的距离相等?请说明理由。

正确答案

见解析

解析

(1)因为点在平面上的正投影恰好落在线段

所以平面,所以                   …………………2分

因为,所以中点,                    …………………3分

所以                                        …………………4分

同理     又

所以平面平面                            …………………6分

(2)因为

所以                                       …………………7分

平面平面  所以  …………………8分

      所以平面          …………………10分

(3)存在,事实上记点即可                      …………………11分

因为平面平面    所以

中点,所以                     …………………12分

同理,在直角三角形中,,  …………………13分

所以点到四个点的距离相等                …………………14分

知识点

直线与平面平行的判定与性质
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,AD平面ABC,AD∥CE,AC=AD=AB=1,∠BAC=90°,凸多面体ABCED的体积为,F为BC的中点.

(1)求证:AF∥平面BDE;

(2)求证:平面BDE平面BCE.

正确答案

见解析。

解析

(1)证明:∵AD⊥平面ABC,AC面ABC,AB面ABC,

∴AD⊥AC,AD⊥AB,

∵AD∥CE,∴CE⊥AC

∴四边形ACED为直角梯形.……………(1分)

又∵∠BAC=90°,∴AB⊥AC,∴AB⊥面ACED.

………………(2分)

∴凸多面体ABCED的体积

求得CE=2.……………………………………………………(3分)

取BE的中点G,连结GF,GD,

则GF∥EC,GFCE=1,

∴GF∥AD,GF=AD,四边形ADGF为平行四边形,

∴AF∥DG.………………………………………………………(5分)

又∵GD面BDE,AF面BDE,

∴AF∥平面BDE.………………………………………………(7分)

(2)证明:∵AB=AC,F为BC的中点,

∴AF⊥BC.………………………………………………………(8分)

由(1)知AD⊥平面ABC,AD∥GF,∴GF⊥面ABC.

∵AF面ABC,∴AF⊥GF. ……………………………………(9分)

又BCGF=F,∴AF⊥面BCE.…………………………………(10分)

又∵DG∥AF,∴DG⊥面BCE.……………………………(11分)

∵DG面BDE,∴面BDE⊥面BCE.……………………(12分)

知识点

直线与平面平行的判定与性质平面与平面垂直的判定与性质
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知如图:平行四边形ABCD中,BC=6,正方形ADEF所在平面与平面ABCD垂直,G,H分别是DF,BE的中点。

(1)求证:GH∥平面CDE;

(2)若CD=2,,求四棱锥F-ABCD的体积。

正确答案

见解析。

解析

(1)证法:∵EF//AD, AD//BC     ∴EF//BC且EF=AD=BC

∴四边形EFBC是平行四边形  ∴H为FC的中点

又∵G是FD的中点

∴HG//CD

平面CDE,平面CDE

∴GH//平面CDE

证法2:连结EA,∵ADEF是正方形    ∴G是AE的中点

∴在△EAB中,GH//AB

又∵AB//CD,∴GH//CD,

平面CDE,平面CDE

∴GH//平面CDE

(2)∵平面ADEF⊥平面ABCD,交线为AD

且FA⊥AD,         ∴FA⊥平面ABCD,

∵BC=6, ∴FA=6  又∵CD=2,, CD2+DB2=BC2

∴BD⊥CD

知识点

棱柱、棱锥、棱台的体积直线与平面平行的判定与性质平面与平面垂直的判定与性质
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