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1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图,在五面体中,四边形是边长为的正方形,∥平面

.

(1)求证:平面

(2)求直线与平面所成角的正切值。

正确答案

见解析。

解析

(1)

证明:取的中点,连接,则

∥平面平面,平面平面

,即.

∴四边形是平行四边形.

.

在Rt△中,,又,得.

.

在△中,

.

,即.

∵四边形是正方形,

.

平面平面

平面.

(2)

证法1:连接相交于点,则点的中点,

的中点,连接

.

由(1)知,且

,且.

∴四边形是平行四边形。

,且

由(1)知平面,又平面

.

平面平面

平面.

平面.                                        www.21-cn-jy.com

平面

.

平面平面

平面.

是直线与平面所成的角.

在Rt△中,.

∴直线与平面所成角的正切值为.

证法2:连接相交于点,则点的中点,

的中点,连接

.

由(1)知,且

,且.

∴四边形是平行四边形。

,且.

由(1)知平面,又平面

.

平面平面

平面.

平面.

为坐标原点,所在直线为轴,所在直线为轴,所在直线为轴,

建立空间直角坐标系,则.

.

设平面的法向量为,由

,得.

,则平面的一个法向量为.

设直线与平面所成角为

.

.

∴直线与平面所成角的正切值为.

知识点

平面与平面平行的判定与性质
1
题型:填空题
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填空题 · 4 分

已知一个关于的二元一次方程组的增广矩阵是,则    .

正确答案

6

解析

知识点

平面与平面平行的判定与性质
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图,已知正三棱柱的底面边长是是侧棱的中点,直线与侧面所成的角为

(1)求此正三棱柱的侧棱长;

(2)求二面角的余弦值大小.

正确答案

见解析。

解析

(1)设正三棱柱的侧棱长为,取中点,连

是正三角形,

又底面侧面,且交线为

侧面,连,则直线与侧面所成的角为

中,,解得

此正三棱柱的侧棱长为

(2)解法一:过,连

侧面

为二面角的平面角。

中,,又

, 

中,

故二面角的余弦值得大小为

(2)解法2:

如图,建立空间直角坐标系

为平面的法向量。

 得

又平面的一个法向量

结合图形可知,二面角的余弦值大小为

知识点

平面与平面平行的判定与性质
1
题型:填空题
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填空题 · 4 分

一个圆柱和一个圆锥的底面直径和它们的高都与某一个球的直径相等,这时圆柱、圆锥、球的体积之比为           .

正确答案

解析

设底面半径为,则它们的高

则.

知识点

平面与平面平行的判定与性质
1
题型:填空题
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填空题 · 5 分

在平行四边形中,点在线段上,且

,连接相交于点,若△的面积为 cm,则

的面积为            cm.

正确答案

3

解析

知识点

平面与平面平行的判定与性质
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