- 平面与平面平行的判定与性质
- 共195题
在下图的几何体中,面面
,
,四边形
是矩形,四边形
是直角梯形,
,四边形
是梯形,
,
,
。
(1)求证:面
;
(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
,
,
所以面
,所以
又∵,所以
面
……6分
(2)过作
于
,过
作
于
,连接
,∵
,
,∴
面
,∴
,又∵
,
,∴
面
,∴
,∴
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
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,
为
的中点,点
构成的点集是一个空间几何体,则该几何体为()
正确答案
解析
略
知识点
如图,在梯形中,
//
,
与
相交于
,过
的直线分别交
、
于
、
,且
//
,若
=12,
=20,则
= .
正确答案
15
解析
略
知识点
如图,三棱柱中,
平面
,
,
,
,以
,
为邻边作平行四边形
,连接
和
。
(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
中
且
,
由平行四边形得
且
且
------------------1分
四边形
为平行四边形,
------------------2分
平
,
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
即
,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
令,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
如图,在三菱柱中,
为矩形,平面
平面
。
,
,点
为
的中点,点
为
上一点。
(1)求证:平面平面
;
(2)当的长为何值时,二面角
为
?
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
∵点为
的中点,
∴
-----------------4分
∵∩
∴平面
-----------------5分
∵平面
∴平面平面
-----------------6分
(2)由得
由(Ⅰ)知平面
,
,∴
平面
,
∴,
-----------------1分
如图,以为原点建立空间直角坐标系
,
由,则
,
,
设, -----------------2分
∴,
设平面的法向量为
,则
,即
令,解得:
-----------------4分
由(Ⅰ)可知:平面的法向量为
-----------------5分
∵二面角为
∴,即
解得或
(舍) -----------------7分
所以,当时,二面角
为
------------------8分
知识点
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