- 直线与平面平行的判定与性质
- 共1286题
右图是一几何体的直观图、正视图和俯视图.
(I)在正视图右侧,按照画三视图的要求画出该几何体的侧视图;
(II)在所给直观图中连接BD,证明BD∥面PEC;
(III)按照给出的尺寸,求该几何体的体积.
正确答案
解(I)如图所示.
(II)证明,取PC的中点M,设AC与BD的交点为N,连接MN、ME,∵PM=CM,AN=CN∴∥PA
∴MN=EB,MN∥EB,故BEMN为平行四边形.
∴EM∥BN,又EM⊂平面PEC,BD⊄面PEC,∴BD∥平面PEC.
(III)
解析
解(I)如图所示.
(II)证明,取PC的中点M,设AC与BD的交点为N,连接MN、ME,∵PM=CM,AN=CN∴∥PA
∴MN=EB,MN∥EB,故BEMN为平行四边形.
∴EM∥BN,又EM⊂平面PEC,BD⊄面PEC,∴BD∥平面PEC.
(III)
如图,四棱锥P-ABCD的底面是平行四边形,E、F分别为AB,CD的中点.
求证:AF∥平面PEC.
正确答案
证明:如图,
∵四棱锥P-ABCD的底面是平行四边形,∴AB∥CD,
又∵E,F分别为AB,CD的中点,∴CF∥AE,
∴四边形AECF为平行四边形.
∴AF∥EC.
又AF⊄平面PEC,EC⊂平面PEC,
∴AF∥平面PEC.
解析
证明:如图,
∵四棱锥P-ABCD的底面是平行四边形,∴AB∥CD,
又∵E,F分别为AB,CD的中点,∴CF∥AE,
∴四边形AECF为平行四边形.
∴AF∥EC.
又AF⊄平面PEC,EC⊂平面PEC,
∴AF∥平面PEC.
如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=3,BC=4,AB=5,AA1=4,点D为AB的中点.
(Ⅰ)求证AC1∥平面CDB1
(Ⅱ)求异面直线AC1与B1C所成角的余弦值.
正确答案
解:(I)证明:记BC1与CB1交于点O,连OD
∵OD是△ABC1的中位线,∴OD∥AC1
∵AC1⊄面CDB1OD⊂面CDB1
∴AC1∥平面CDB1;
(II)由(I)知OD∥AC1
∴∠COD为异面直线AC1与B1C所成的角,
∵在Rt△ACC1中,AC=3,CC1=4∴AC1=5∴OD=,
在正方形CBB1C1中,B1C=4,∴OC=2
,
∵AC=3,BC=4,AB=5,∴AC⊥BC,∴CD==
,
在△COD中,cos∠COD==
.
解析
解:(I)证明:记BC1与CB1交于点O,连OD
∵OD是△ABC1的中位线,∴OD∥AC1
∵AC1⊄面CDB1OD⊂面CDB1
∴AC1∥平面CDB1;
(II)由(I)知OD∥AC1
∴∠COD为异面直线AC1与B1C所成的角,
∵在Rt△ACC1中,AC=3,CC1=4∴AC1=5∴OD=,
在正方形CBB1C1中,B1C=4,∴OC=2
,
∵AC=3,BC=4,AB=5,∴AC⊥BC,∴CD==
,
在△COD中,cos∠COD==
.
已知正四棱锥P-ABCD中,底面是边长为2的正方形,高为
.M为线段PC的中点.
(Ⅰ) 求证:PA∥平面MDB;
(Ⅱ) N为AP的中点,求CN与平面MBD所成角的正切值.
正确答案
证明:(1)如图所示,连接AC交BD于O,连接MO.
在△PAC中,OM为中位线,∴OM∥PA.
∴
∴PA∥平面MDB.
(2)令NC∩MO=Q.连接PO.
∵此四棱锥P-ABCD是正四棱锥,∴PO⊥底面ABCD.
在Rt△AOP中,=2.
同理PA=PB=PC=PD=AB=BC=CD=DA=2.
∵M是PC中点,∴在△PDC中,DM⊥PC.
同理,在△PBC中,BM⊥PC.
在平面BMD中,BM∩DM=M.
∴PC⊥平面MDB.
∴∠CQM为CN与平面MBD所成角的平面角.
∵M是线段PC的中点,∴MC=1.
由(1)可知:PA∥平面BMD,平面PAC∩平面BMD=OM.
∴PA∥MO,
又∵PM=MC,∴OM是△PAC的中位线,∴MQ=PN=
.
在Rt△CMQ中,tan∠CQM==2.
CN与平面MBD所成角的正切值是2.
解析
证明:(1)如图所示,连接AC交BD于O,连接MO.
在△PAC中,OM为中位线,∴OM∥PA.
∴
∴PA∥平面MDB.
(2)令NC∩MO=Q.连接PO.
∵此四棱锥P-ABCD是正四棱锥,∴PO⊥底面ABCD.
在Rt△AOP中,=2.
同理PA=PB=PC=PD=AB=BC=CD=DA=2.
∵M是PC中点,∴在△PDC中,DM⊥PC.
同理,在△PBC中,BM⊥PC.
在平面BMD中,BM∩DM=M.
∴PC⊥平面MDB.
∴∠CQM为CN与平面MBD所成角的平面角.
∵M是线段PC的中点,∴MC=1.
由(1)可知:PA∥平面BMD,平面PAC∩平面BMD=OM.
∴PA∥MO,
又∵PM=MC,∴OM是△PAC的中位线,∴MQ=PN=
.
在Rt△CMQ中,tan∠CQM==2.
CN与平面MBD所成角的正切值是2.
如图,直角梯形ABCD中,AB⊥AD,AD⊥CD,且2AB=AD=CD=2.四边形ADEF为正方形,且平面ADEF⊥平面ABCD.连FC,M为FC中点.
(1)求证:BM∥平面ADEF;
(2)求证:FC⊥AE;
(3)求三棱锥F-BDM的体积.
正确答案
证明:(1)设FD∩AE=O,连MO.
∵M、O分别为FC、FD的中点,
∴OMDC,
又∵ABDC,
∴ABOM.…2分
∴四边形ABMO为平行四边形.
∴BM∥AO,
∵AO⊂平面ADEF,BM⊄平面ADEF,
∴BM∥平面ADEF.…4分
(2)∵平面ADEF⊥平面ADCB,且CD⊥AD,
∴CD⊥平面ADEF.…6分
∴CD⊥AE,
在正方形ABCD中,FD⊥AE,
∴AE⊥平面CDF,
又∵AE⊂平面CDF,
∴FC⊥AE.…9分
(3)∵平面ADEF⊥平面ADCB,且FA⊥AD,
∴FA⊥平面ABCD,
∴点F到平面ABCD距离为FA=2
又∵M为FC中点,
∴点M到平面ABCD距离为FA=1
∴VF-ABCD=(1+2)•2•2=2,VF-ABD=
,VM-BCD=
,
∴VF-BDM=VF-ABCD-VF-ABD-VM-BCD=2-.…14分.
解析
证明:(1)设FD∩AE=O,连MO.
∵M、O分别为FC、FD的中点,
∴OMDC,
又∵ABDC,
∴ABOM.…2分
∴四边形ABMO为平行四边形.
∴BM∥AO,
∵AO⊂平面ADEF,BM⊄平面ADEF,
∴BM∥平面ADEF.…4分
(2)∵平面ADEF⊥平面ADCB,且CD⊥AD,
∴CD⊥平面ADEF.…6分
∴CD⊥AE,
在正方形ABCD中,FD⊥AE,
∴AE⊥平面CDF,
又∵AE⊂平面CDF,
∴FC⊥AE.…9分
(3)∵平面ADEF⊥平面ADCB,且FA⊥AD,
∴FA⊥平面ABCD,
∴点F到平面ABCD距离为FA=2
又∵M为FC中点,
∴点M到平面ABCD距离为FA=1
∴VF-ABCD=(1+2)•2•2=2,VF-ABD=
,VM-BCD=
,
∴VF-BDM=VF-ABCD-VF-ABD-VM-BCD=2-.…14分.
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