- 平面与平面平行的判定与性质
- 共195题
8.设m,n是两条不同的直线,,
是两个不同的平面,则下列叙述正确的是
正确答案
解析
若α∥β,m∥α,n∥β,则可能平行、异面或相交,故A错误;若α⊥β,m⊥α,n∥β,则
可能平行、异面或相交,故B错误;若m⊥α,n
β,m⊥n,则
可能垂直、平行或不垂直相交,故D错误;所以选C选项.
考查方向
解题思路
1)分析判断各选项的正确性;
2)得出结论.
易错点
本题易在判断选项B出现错误,易忽视判断线线垂直的充分条件.
知识点
如图,四边形ABCD中,AB⊥AD,AD∥BC,AD=3,BC=2AB=2,E,F分别在BC,AD上,EF∥AB.现将四边形ABEF沿EF折起,使平面ABEF⊥平面EFDC.
20.若,在折叠后的线段
上是否存在一点
,且
,
使得∥平面ABEF?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由;
21.求三棱锥A-CDF的体积的最大值,并求此时二面角E-AC-F的余弦值.
正确答案
(1);
解析
(Ⅰ)因为平面平面
,平面
∩平面
,
所以平面
,又
平面
,
所以
在折起过程中,,同时
∩
,
所以平面
以为坐标原点,分别以
所在直线为
轴,建立如图所示的空间直角坐标系.
若时,则各点坐标如下:
,
,
,
.
可得平面的法向量
.
因为,所以
所以,
故.
则,解得
.
所以线段上存在一点
,且
,使得
∥平面ABEF.
考查方向
解题思路
先根据题中给出的条件证明平面
,然后建立空间直角坐标系求解即可;
易错点
1.不知道折叠前后变的量和不变的量有哪些?2.不会根据题中的条件找到建立坐标系的条件。
正确答案
(2)
解析
(Ⅱ)设,所以
,
,
所以,
所以当时,
有最大值,且最大值为
.
可得,
,
,
.
所以,
,
,
.
设平面的一个法向量为
,
则,即
.
取,则
,
设平面的一个法向量为
,
则,即
同理可得
所以
所以二面角E﹣AC﹣F的余弦值为.
考查方向
解题思路
设出变量后得到函数,然后求其最大值后得到想x的值,然后按照空间向量的知识求解即可。
易错点
1.不知道折叠前后变的量和不变的量有哪些?2.不会根据题中的条件找到建立坐标系的条件。
如图,菱形与
正三角形
的边长均为2,它们所在平面互相垂直,
平面
,
且.
22.求证:平面
;
23.若,求二面角
的余弦值.
正确答案
见解析
解析
如图,过点作
于
,连接
.
平面
平面
,
平面
平面
平面
于
平面
又
平面
,
四边形
为平行四边形.
平面
,
平面
平面
考查方向
解题思路
解题步骤如下:做辅助线:过点作
于
,由平面
与平面
垂直,即可得EH与平面
垂直,容易得到EH与FD平行且相等,即可得
平面
。
平面的法向量为
,再根据向量运算即可。
易错点
本题易在利用面面垂直证明线面垂直或求法向量时发生错误 。
正确答案
二面角的余弦值是
.
解析
连接由22题,得
为
中点,又
,
为等边三角形,
分别以
为
轴建立如图所示的空间直角坐标系
.
则
,
,
设平面的法向量为
.由
得
令,得
.
设平面的法向量为
.由
得
令,得
.
故二面角
的余弦值是
.
考查方向
解题思路
解题步骤如下:建立空间直角坐标系,根据题目给出的条件,分别求出平面的法向量为
,平面
的法向量为
,再根据向量运算即可。
易错点
本题易在利用面面垂直证明线面垂直或求法向量时发生错误 。
如图,在三棱柱中,
是等边三角形,
,
是
中点.
22.求证:平面
;
23.当三棱锥体积最大时求点
到平面
的距离.
正确答案
(略)
解析
连结,交
于
,连
.在三棱柱
中,四边形
为平行四边形,则
,又
是
中点,∴
,而
平面
,
平面
,∴
平面
.
考查方向
解题思路
关键是在面DCB1中找线,连结,交
于
,可证DO//A1B
易错点
确定“三棱锥体积最大时”的条件
正确答案
解析
设点到平面
的距离是
,则
,而
,故当三棱锥
体积最大时,
,即
平面
.
由(Ⅰ)知:,所以
到平面
的距离与
到平面
的距离相等.
∵平面
,
平面
,∴
,
∵是等边三角形,
是
中点,∴
,又
,
平面
,
平面
,∴
平面
,∴
,由计算得:
,所以
, 设
到平面
的距离为
,由
得:
,所以
到平面
的距离是
考查方向
解题思路
当三棱锥体积最大时,
,即
平面
,再利用体积桥即可求得点
到平面
的距离.
易错点
确定“三棱锥体积最大时”的条件
风湿性心脏瓣膜病的主要病因是
A.七情所伤
B.饮食不节
C.禀赋不足
D.劳倦体虚
E.感受外邪
正确答案
E
解析
暂无解析
19. 如图,在三棱锥中,
平面
90°,
,E是AB
的中点,M是CE的中点,N点在PB上,且
.
(I)证明:平面平面PAB;
(II)证明:MN//平面PAC;
(III)若,求二面角的大小.
正确答案
见解析
解析
考查方向
解题思路
该题解题关键在于找到所求内容的突破点
1)根据平面
2)由线面垂直得到面面垂直
3)取AE的中点,借助中位线由面面平行证明线面平行
4)根据已知条件建立坐标系,并标记所需点的坐标
5)计算相应面的法向量,并求向量的夹角
6)判断两面角的大小确定二面角
易错点
本题容易在辅助线建立过程出错,空间直角坐标系建立及其坐标表示出错,二面角的判断出错
知识点
如图,多面体ABCDPE的底面ABCD是平行四边形,,
,
平面ABCD,EC∥PD,且PD=2EC=2
20.若棱AP的中点为H,证明: HE∥平面ABCD
21.求二面角的大小
正确答案
(1)略;
解析
(1)∵底面ABCD是平行四边形,,
,∴底面ABCD是边长为2的正方形,取AD的中点G,连接HE,HG,GC,根据题意得HG=EC=1,且HG∥EC∥PD,则四边形EHGC是平行四边形
所以HE∥GC,HE平面ABCD,GC
平面ABCD,故HE∥平面ABCD
考查方向
解题思路
1)第一问通过平行四边形得到线线平行,由线面平行的判定定理得到线面平行;
2)第二问建立空间直角坐标系,求出两个面的法向量,再求出二面角的平面角。
易错点
直接找二面角,会出现找不到面的垂线的错误,若用空间向量,能得到两个面的向量的夹角,但是向量的夹角不一定是二面角的平面角。
正确答案
(2)
解析
(2)法一:如图,取PB的中点M,连接AC,DB交于点F,连接ME,MF,作FK⊥PB于点K,容易得到∠AKF是二面角A-PB-D的平面角
,
~
,易得
,
从而,所以
由于点M是PB的中点,所以MF是△PDB的中位线,MF∥PD,且,
,且MF∥EC,故四边形MFCE是平行四边形,则ME∥AC,又AC⊥平面PDB,则ME⊥平面PDB,ME
平面PBE,所以平面PBE⊥平面PDB,所以二面角A-PB-E的大小就是二面角A-PB-D的大小与直二面角D-PB-E的大小之和
故二面角的大小为
法二:由(1)知,DA,DC,DP两两互相垂直,建立空间直角坐标系如图所示,设PA的中点为N,连接DN,则D(0,0,0),A(2,0,0),B(2,2,0),E(0,2,1),P(0,0,2),N(1,0,1),易知DN⊥PA,DN⊥AB,所以DN⊥平面PAB,所以平面PAB的一个法向量为
设平面PBE的法向量为,因为
,
,由
得
,取
,则
,
,所以
为平面PBE的一个法向量。
所以
从图形可知,二面角A-PB-E是钝角,所以二面角A-PB-E的大小为
考查方向
解题思路
1)第一问通过平行四边形得到线线平行,由线面平行的判定定理得到线面平行;
2)第二问建立空间直角坐标系,求出两个面的法向量,再求出二面角的平面角。
易错点
直接找二面角,会出现找不到面的垂线的错误,若用空间向量,能得到两个面的向量的夹角,但是向量的夹角不一定是二面角的平面角。
3.已知空间两条不同的直线,
和平面
,则下列命题中正确的是()
正确答案
解析
对于A:正确
对于B:正确应该是
对于C:位置不确定
对于D:位置不确定 选A
考查方向
解题思路
本题属于常规题,可使用排除法解答,
易错点
该题易错于对判定定理不熟导致判断失误
知识点
如图,在三棱柱中,
是等边三角形,
,
是
中点.
21.求证:平面
;
22.当三棱锥体积最大
时,求点
到平面
的距离.
正确答案
(1)略
解析
(Ⅰ)连结,交
于
,连
.在三棱柱
中,四边形
为平行四边形,则
,又
是
中点,∴
,而
平面
,
平面
,∴
平面
.
考查方向
解题思路
先证明后即可得到答案;
易错点
找不到而无法证明答案;
正确答案
(2)
解析
(Ⅱ)设点到平面
的距离是
,则
,而
,故当三棱锥
体积最大时,
,即
平面
.
由(Ⅰ)知:,所以
到平面
的距离与
到
平面
的距离相等.
∵平面
,
平面
,∴
,
∵是等边三角形,
是
中点,∴
,又
,
平面
,
平面
,∴
平面
,∴
,由计算得:
,所以
,
设到平面
的距离为
,由
得:
,所以
到平面
的距离是
考查方向
解题思路
先求三棱锥体积最大
时h的值,后利用等体积法求出答案。
易错点
三棱锥体积最大
时是什么时候不知道,导致无法入手。
5.已知为空间中两条不同的直线,
为空间中两个不同的平面,下列命题中正确的是( )
正确答案
解析
对于选项A可以相交; 对于选项B,直线
可以在平面
内,
对于选项C,直线可以在平面
内,故选D
考查方向
解题思路
根据选项逐个进行分析、判断。
易错点
对线面、面面的平行或垂直的判定定理理解不透彻,导致出错。
知识点
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