- 立体几何与空间向量
- 共2637题
己知向量a,b满足|a|= 2,|b|=1, (6-2a)丄b,则|a+b|=
正确答案
解析
由题意可知,又
,则
,所以
,因此
.
知识点
向平面区域{(x,y)|x2+y2≤1}内随机投入一点,则该点落在区域内的概率等于
正确答案
解析
如图所示:落在阴影部分内的概率为.
知识点
如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是边长为1的正方形,CD⊥平面PAD,PA⊥AD,PA=2,E分别PC的中点,点P在棱PA上。
(1)求证:AC⊥DE;
(2)求三棱锥E-BDF的体积。
正确答案
见解析
解析
(1)连接,
为
的中点,
,
因为平面
,
平面
,
所以平面平面
,
且平面平面
,
,
平面
所以平面
,………………4分
,又
,
平面
,
平面
,
所以.…………………6分
(2)由(1)知,
平面
,所以
平面
,
又平面
,所以
即为点
与平面
的距离,
,而
,………………10分
………………12分
解法二
(2)由(1)知,
平面
,所以
平面
,
所以即为点
与平面
的距离
.
知识点
一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是( )
正确答案
解析
由三视图知为几何体为四棱柱,且四棱柱的高为2,底面为等腰梯形,等腰梯形的两底边长分别为2,2+1+1=4,高为2,
∴四棱柱的体积V=×2×2=12。
知识点
如图,平面平面ABCD,
,点E在线段AD上移动.
(1)当点E为AD的中点时,求证:EF//平面PBD;
(2)求证:无论点E在线段AD的何处,总有.
正确答案
见解析
解析
(1)证明: 在三角形 中,
,
所以是
的中点,连接
在中,点
分别是边
的中点,
所以
又
所以//平面
.
(2)因为平面平面
,平面
平面
,
,
,
所以平面
又 ,所以
,又
,
,
,
所以
又 所以
所以无论点在线段
的何处,总有
.
知识点
如图,过圆E外一点A作一条直线与圆E交B,C两点,且AB=AC,作直线AF与圆E相切于点F,连接EF交BC于点D,己知圆E的半径为2,
=30。
(1)求AF的长。
(2)求证:AD=3ED。
正确答案
见解析。
解析
(1) 延长交圆
于点
,连结
,则
,
又,
,所以
,
又,可知
.
所以根据切割线定理,即
. (5分)
(2) 过作
于
,则
与
相似,
从而有,因此
. (10分)
知识点
如图所示,和
是边长为2的正三角形,且平面
平面
,
平面
,
。
(1)证明:;
(2)求与平面
所成角的正弦值;
(3)求三棱锥的体积。
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:取的中点为
,连结AF,EF,BD
∵△BCE正三角形,∴EFBC,又平面ABC
平面BCE,且交线为BC,∴EF⊥平面ABC
,又AD⊥平面ABC∴AD∥EF,∴共面,又易知在正三角形ABC中,AF⊥BC,
∴平面
,又
平面
故………………………………………………………………4分
(2)由(1)知B在平面的射影为
,
故与平面
所成角为
,
在Rt△ABD中,BD2=AB2+AD2,求得BD=4,
在Rt△BDF中,sin∠BDF =………………………………………………………………8分
(3)由(1)知EF∥AD 所以有
所以,所以
即……………………………………………………………………12 分
方法不唯一,只要过程,结论正确给分。
知识点
如图,直四棱柱ABCD-A1B1C1D1底面ABCD为菱形,AB=1 AA1= ,
。
(1)求证:AC丄BD1
(2)求四面体D1AB1C的体积
正确答案
见解析。
解析
(1) 连结交
于
.
因为四边形为平行四边形,且
,所以四边形
为菱形,
则
由直四棱柱,所以
平面
,
可知,又
,
则平面
,又
平面
,
则. (6分)
(2)
. (12分)
知识点
如图所示是一个几何体的三视图,其侧视图是一个边长为a的等边三角形,俯视图是两个正三角形拼成的 菱形,则该几何体的体积为
正确答案
解析
. 故选A.
知识点
如图,测量河对岸的塔高AB时,可以选与塔底B在同一水平面内的两个测点C与D。现测得∠BCD=,∠BDC=
,CD=s,并在点C测得塔顶A的仰角为
,求塔高AB。
正确答案
解析
在中,
, ………………………………………………2分
由正弦定理得, ………………4分
所以, ………………6分
在中,
……10分
知识点
如图,在多面体ABCDEF中,底面ABCD是梯形,且AD=DC=CB=AB,直角梯形ACEF中,
,∠FAC是锐角,且平面ACEF⊥平面ABCD。
(1)求证:BC⊥AF;
(2)试判断直线DF与平面BCE的位置关系,并证明你的结论。
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:取AB中点H,连结CH,
∵底面ABCD是梯形,且AD=DC=CB=AB,
∴CD=AH,CD∥AH,
∴四边形AHCD为平行四边形,
∴AD=HC=AB,
∴∠ACB=90°,
∴BC⊥AC,
∵平面ACEF⊥平面ABCD,且平面ACEF∩平面ABCD=AC,
∴BC⊥平面ACEF,
而AF⊂平面ACEF,
故BC⊥AF,
(2)DF∥平面BCE,以下证明:
取AC的中点M,连接DM,FM。
∵在平面ABCD中,DM⊥AC,BC⊥AC,
∴DM∥BC,
∵在直角梯形ACEF中,,
∴FM∥EC,
∵BC,CE⊂平面BCE,BC∩CE=C,DM,MF⊂平面DMF,DM∩MF=M,
∴平面BCE∥平面DMF,DF⊂平面DMF,
∴DF∥平面BCE。
知识点
已知△ABC的三个顶点都在抛物线y2=2px(p>0)上,且抛物线的焦点F满足,若BC边上的中线所在直线l的方程为mx+ny﹣m=0(m,n为常数且m≠0)。
(1)求p的值;
(2)O为抛物线的顶点,△OFA、△OFB、△OFC的面积分别记为S1、S2、S3,求证:为定值
正确答案
见解析。
解析
(1)∵抛物线的焦点F满足,
∴,
取BC边上的中点M,则AF=2FM,
故点F在直线l上,
令y=0,得x=1,得抛物线的焦点F(1,0),
于是,,
(2)证明:记A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),
由知:x1+x2+x3=3,且
。
于是,=
=
,
知识点
设为非零向量,
,两组向量
和
均由2个
和2个
排列而成,若。
的所有可能取值中的最小值为
,则
与
的夹角为
正确答案
解析
略
知识点
空间几何体的外接球,理解为琼将几何体包围,几何体的顶点和弧面在此球上,且球的半径要最小。若如图是一个几 何体的三视图,则该几何体的外接球的表面积为
正确答案
解析
略
知识点
如图,已知三棱锥中,
,
,
为
中点,
为
中点,且
为正三角形。
(1)求证://平面
;
(2)求证:平面⊥平面
;
(3)若,
,求三棱锥
的体积。
正确答案
见解析。
解析
(1)∵M为AB中点,D为PB中点,
∴MD//AP, 又∴MD平面ABC
∴DM//平面APC。 …………………………………………………3分
(2)∵△PMB为正三角形,且D为PB中点,∴MD⊥PB。
又由(1)∴知MD//AP, ∴AP⊥PB。
又已知AP⊥PC ∴AP⊥平面PBC,
∴AP⊥BC, 又∵AC⊥BC。 ………………………………………7分
∴BC⊥平面APC, ∴平面ABC⊥平面PAC,
(3)∵ AB=20
∴ MB=10 ∴PB=10
又 BC=4,
∴
又MD
∴VD-BCM = VM-BCD = ………………12分
知识点
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