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题型:简答题
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简答题 · 14 分

在下图的几何体中,面,四边形 是矩形,四边形是直角梯形,,四边形是梯形,

(1)求证:

(2)求二面角的余弦值。

正确答案

见解析。

解析

(1)连接,作的中点,连接

,∴四边形是菱形。

………2分,又∵

∴四边形是平行四边形,∴

………4分,由已知条件可知

所以,所以

又∵,所以……6分

(2)过,过,连接,∵,∴,∴,又∵,∴,∴,∴就是二面角的平面角……10分,根据平面几何知识,可求得,在直角三角形中,…13分,∴二面角余弦值为

知识点

平面与平面平行的判定与性质直线与平面垂直的判定与性质线面角和二面角的求法
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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

函数()在同一直角坐标系下的图象可能是

A

B

C

D

正确答案

D

解析

知识点

平面与平面平行的判定与性质
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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

如图,正方体中,点为线段上一动点,点为底面内(含边界)一动点,的中点,点构成的点集是一个空间几何体,则该几何体为()

A棱柱

B棱锥

C棱台

D

正确答案

A

解析

知识点

平面与平面平行的判定与性质
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题型:填空题
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填空题 · 5 分

如图,在梯形中,//相交于,过的直线分别交,且//,若=12,=20,则=          .

正确答案

15

解析

知识点

平面与平面平行的判定与性质
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图,三棱柱中,平面,以为邻边作平行四边形,连接

(1)求证:∥平面

(2)求直线与平面所成角的正弦值;

(3)线段上是否存在点,使平面与平面垂直?若存在,求出的长;若不存在,说明理由。

正确答案

见解析

解析

(1)连结三棱柱

由平行四边形

                               ------------------1分

四边形为平行四边形,                ------------------2分

平面               ------------------3分

平面                                   ------------------4分

(2)由,四边形为平行四边形得底面

如图,以为原点建立空间直角坐标系,则

,                                ------------------1分

设平面的法向量为,则

,令,则

                                           ------------------3分

直线与平面所成角的正弦值为,        ------------------5分

(3)设,则              ------------------1分

设平面的法向量为,则

, 即

,则,所以            ------------------3分

由(2)知:平面的法向量为

假设平面与平面垂直,则 ,解得,

线段上不存在点,使平面与平面垂直,

------------------5分

知识点

平面与平面平行的判定与性质
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

已知函数

(1)求函数的零点的个数;

(2)令,若函数在(0,)内有极值,求实数a的取值范围;

(3)在(2)的条件下,对任意,求证:

正确答案

见解析。

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,在四棱锥中,侧面底面,已知是等腰直角三角形,其中为直角,底面是边长为2的正方形,的中点,上的点。

(1)求证:平面

(2)若,求证:平面

(3)求二面角的大小 。

正确答案

见解析

解析

(1)连结AC交BD于点O,连结EO,因为ABCD是正方形,所以O为AC中点,又因为E为PC中点,所以EO为△CPA的中位线,所以EO∥PA ,……2分

因为EO平面EDB ,  PA平面EDB,所以PA∥平面EDB,……………4分

(2)因为侧面PDC⊥底面ABCD,平面PDC∩平面ABCD=DC,又因为侧面PDC是等腰直角三角形,其中∠PDC为直角

所以PD⊥DC,又PD平面PCD,所以PD平面ABCD,又 AD⊥CD, 得DA、DC、DP两两垂直。

如图,以D为原点建立空间直角坐标系D-xyz,   ………1分

D(0,0,0),P(0,0,2),B(2,2,0),E(0,1,1)A (2, 0, 0), C (0, 2, 0),设F(x,y,z),由得:

所以,所以, ………2分

所以   ………4分  所以,且

所以平面,    ………5分

(3)   由(Ⅰ)知 PD⊥平面ABCD,又因为AC平面ABCD,所以AC⊥PD,又AC⊥BD,所以AC⊥平面PBD。

所以平面PBD的法向量是,  ………1分

设平面PBC的法向量(x,y,z) 由(Ⅱ)知, 则有所以 令z=1 得n=(0,1,1)  , ………3分

,………4分

由图可知二面角C-PB-D的平面角为锐角,所以二面角C-PB-D的大小为,  ………5分

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,在直角梯形ABEF中,BE∥AF,∠FAB=90°,CD∥AB,将DCEF沿CD折起,使∠FDA=60°,得到一个空间几何体。

(1)求证:BE∥平面ADF;

(2)求证:AF⊥平面ABCD;

(3)求三棱锥E-BCD的体积。

正确答案

见解析。

解析

(1)

由已知条件可知,折叠之后平行关系不变,又因为平面平面,所以//平面

同理//平面.

平面

平面//平面.

平面,

//平面.

(2)由于

,即

 .

平面,

平面.

(3)法一:平面

.

,.

           

法二:取中点,连接.

由(2)易知⊥平面,又平面//平面,

⊥平面.

,.

,

.

知识点

平面与平面平行的判定与性质
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

直三棱柱 中,交于一点P,延长 到D,使得BD=AB,连接DC,DA,得到如图所示几何体。

(1)若AB=1,求证:BP∥平面ACD,

(2)若直线 与平面 所成的角为 ,求二面角 的余弦值。

正确答案

见解析。

解析

知识点

平面与平面平行的判定与性质
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图,在三菱柱中,为矩形,平面平面,点的中点,点上一点。

(1)求证:平面平面

(2)当的长为何值时,二面角

正确答案

见解析

解析

(1)∵是矩形,∴                           -----------------1分

∵平面平面,平面∩平面

平面                                      -----------------2分

平面

                                            -----------------3分

∵点的中点,               -----------------4分

平面                                    -----------------5分

平面

∴平面平面                               -----------------6分

(2)由

由(Ⅰ)知平面,∴平面

                                -----------------1分

如图,以为原点建立空间直角坐标系

,则

,                                 -----------------2分

设平面的法向量为,则

,即

,解得:                             -----------------4分

由(Ⅰ)可知:平面的法向量为         -----------------5分

∵二面角

,即

解得(舍)                                   -----------------7分

所以,当时,二面角              ------------------8分

知识点

平面与平面平行的判定与性质
下一知识点 : 平行关系的综合应用
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