- 直线、平面平行的判定与性质
- 共628题
如图所示,正方形AA1D1D与矩形ABCD所在平面互相垂直,AB=2AD=2,点E为AB的中点,
(1)求证:D1E⊥A1D ;
(2)在线段AB上是否存在点M,使二面角D1-MC-D的大小为?,若存在,求出AM的长,若不存在,说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)连结交
于
,
∵四边形为正方形,
∴,
∵正方形与矩形
所在平面互相垂直,交线为
,
,
∴平面
,又
平面
∴,
又,∴
平面
,
又平面
,∴
.……………………………………………6分
(2)存在满足条件的.
【解法一】假设存在满足条件的点,过点
作
于点
,连结
,则
,
所以为二面角
的平面角,
……………………9分
所以,
在中,
所以
,
又在中,
,所以
,∴
,
在中,
,
∴。
故在线段上存在一点
,使得二面角
为
,且
. ………………12分
【解法二】依题意,以为坐标原点,
、
、
所在直线分别为
轴、
轴、
轴建立空间直角坐标系,因为
,则
,
,
,
,所以
,
.
易知为平面
的法向量,设
,所以
,
设平面的法向量为
,所以
,即
,
所以,取
,
则,又二面角
的大小为
,
所以,
即,解得
.
又因为,所以
.
故在线段上是存在点
,使二面角
的大小为
,且
.……………12分
知识点
如图所示,一个三棱锥的三视图是三个直角三角形 (单位:cm),则该三棱锥的外接球的表面积为 ____________cm2。
正确答案
29π
解析
这个就是长方体的角锥!然后,外接球直径就是长方体的体对角线
那个2、3、4恰好是长方体的三条棱长 然后,没了,完了
知识点
在几何体ABCDE中,AB=AD=BC=CD=2, ,且
平面
,平面
平面
.
(1)当平面
时,求
的长;
(2)当时,求二面角
的大小。
正确答案
见解析
解析
解:(1)设,如图,建立空间直角坐标系,
则A(0,0,0),B(2,0,0),D(0,2,0),E(0,0,a),
取BD的中点T,连接CT,AT,则CTBD.
又平面BCD
平面ABD,
所以CT平面BCD,
所以CT//AE.
AB=AD=BC=CD=2,
,
所以CDCB,
,
C(1,1,
),
设平面CDE的法向量为,
则有,
.
AB//平面CDE,
即AE的长为.
(2)连接AC,当时,由(1)可知平面CDE的一个法向量
,
又BDAT,BD
AE,
BD
平面ACE,
平面ACE的一个法向量
二面角
的大小为
.
知识点
抛物线及其在点
和点
处的切线所围成图形的面积为
正确答案
解析
对y=x2-4x+3求导可得,y′=2x-4
∴抛物线y=x2-4x+3及其在点A(1,0)和B(3,0)处的两条切线的斜率分别为-2,2
从而可得抛物线y=x2-4x+3及其在点A(1,0)和B(3,0)处的两条切线方程分别为
l1:2x+y-2=0,l2:2x-y-6=0
由可得交点P(2,-2)
S=+
=
+=
|
+
|
=
知识点
如图,正三棱柱ABC-A1B1C1中,底面边长为2,侧棱长为,
为
中点。
(1)求证;∥平面
;
(2)求二面角A1-AB1-D的大小。
正确答案
见解析。
解析
(1)如图,连结A1B与AB1交于E,连结DE,则E为A1B的中点,
∴BC1∥DE,平面
,
平面
,
∴∥平面
。
(2)过D作DF⊥A1B1于F,
由正三棱柱的性质,AA1⊥DF,∴DF⊥平面ABB1A1,
连结EF,DE,在正三角形A1B1C1中,
∵D是A1C1的中点,∴=
,
又在直角三角形AA1D中,
∵,∴AD=B1D。
∴DE⊥AB1,∴可得EF⊥AB1,
则∠DEF为二面角A1-AB1-D的平面角,
可求得,
∵△B1FE∽△B1AA1,得,
∴,即为所求。
(2)解法(二)(空间向量法)
建立如图所示空间直角坐标系,则A(0,-1,0),B1(0,1,),
C1(-,0,
),A1(0,-1,
),D(-
,-
,
)。
∴
设n1=(x,y,z)是平面AB1D的一个法向量,
则可得 ,即
。
∴。
又平面ABB1A1的一个法向量,
设n1与n2的夹角是θ,则 cosθ==
。
又可知二面角A1-AB1-D是锐角。
∴二面角A1-AB1-D的大小是。
知识点
已知四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是边长为2的菱形,AC∩BD=O,AA1=2,BD⊥A1A,∠BAD=∠A1AC=60°,点M是棱AA1的中点。
(1)求证:A1C∥平面BMD;
(2)求证:A1O⊥平面ABCD;
(3)求直线BM与平面BC1D所成角的正弦值。
正确答案
见解析
解析
(1)证明:
连结
(2)于是
(3)
如图建立直角坐标系,
设平面的法向量为
所以,直线与平面
所成角的正弦值为
知识点
已知函数.
(1)求的最小正周期;
(2)若将的图象向右平移
个单位,得到函数g(x)的图象,求函数g(x)在区间
上的最大值和最小值。
正确答案
(1)(2)最大值2,最小值-1
解析
(1)………………………2分
=………………………………………………4分
所以的最小正周期为
……………………………………………………………6分
(2)∵将的图象向右平移
个单位,得到函数
的图象.
∴…………………8分
∵………………………………………………9分
∴当取得最大值2.……………10分
当取得最小值-1.………12分
知识点
为了了解某校高三学生的视力情况,随机抽查了该校100名高三学生的视力情况,得到频率分布直方图如下图,由于不慎将部分数据丢失,但知道后5组频数和为62,设视力在4.6到4.8之间的学生数为a,最大频率为0.32,则a的值为( )
正确答案
解析
前两组中的频数为100×(0.05+0.11)=16.
∵后五组频数和为62,∴前三组频数和为38. ∴第三组频数为22.
又最大频率为0.32,故频数为0.32×100=32,∴a=22+32=54,故选B
知识点
如图,已知是⊙O的切线,切点为
,
,
都是 ⊙
的割线,且
经过圆心
,过点
直线与直线
,
分别交于点
,且
.
(1)求证:四点共圆;
(2)求证:.
正确答案
见解析
解析
解析:(1)∵是⊙
的切线,∴
,
又∵,
∴,又∵
,∴△
∽△
,
∴,∴
,
∴四点共圆.
(2)由(1)知,由圆周角定理得
,
∴,∴
.
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D.
知识点
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