- 平面与平面平行的判定与性质
- 共195题
某校举行环保知识大奖赛,比赛分初赛和决赛两部分,初赛采用选手选一题答一题的方式进行,每位选手最多有5次选题答题的机会,选说累计答对3题或答错3题即终止其初赛的比赛,答对3题者直接进入决赛,答错3题者则被淘汰,已知选手甲答题连续两次答错的概率为,(已知甲回答每个问题的正确率相同,并且相互之间没有影响。)
(1)求甲选手回答一个问题的正确率;
(2)求选手甲可进入决赛的概率;
(3)设选手甲在初赛中答题的个数为,试写出
的分布列,并求
的数学期望。
正确答案
见解析。
解析
(1)设甲选手答对一个问题的正确率为,则
故甲选手答对一个问题的正确率
(2)选手甲答了3道题目进入决赛的概率为=
选手甲答了4道题目进入决赛的概率为
选手甲答了5道题目进入决赛的概率为
选手甲可以进入决赛的概率
(3)可取3,4,5
则有
因此有
故
知识点
在△ABC中,E为AC上一点,且,P为BE上一点,且满足
,则
取最小值时,向量的模为 。
正确答案
解析
略
知识点
已知向量,
,若
,则
________。
正确答案
解析
略
知识点
在中,
分别为角
所对的三边,已知
。
(1)求角的值;
(2)若,
,求
的长。
正确答案
见解析。
解析
(1) ,
∴
(2)在中,
,
,
∴
由正弦定理知:
∴。
∴
知识点
如图,四边形是正方形,
平面
,
,
,
,
,
分别为
,
,
的中点。
(1)求证:平面
;
(2)求平面与平面
所成锐二面角的大小;
(3)在线段上是否存在一点
,使直线
与直线
所成的角为
?若存在,求出线段
的长;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析
解析
(1)证明:因为,
分别为
,
的中点,
所以.
又平面
,
平面
,
所以平面
. …………4分
(2)因为平面
,
,
所以平面
,
所以,
.
又因为四边形是正方形,
所以.
如图,建立空间直角坐标系,
因为,
所以,
,
,
,
,
。…………5分
因为,
,
分别为
,
,
的中点,
所以,
,
. 所以
,
.
设为平面
的一个法向量,则
,即
,
再令,得
.
,
.
设为平面
的一个法向量,则
,
即,令
,得
.
所以=
=
.
所以平面与平面
所成锐二面角的大小为
. …………9分
(3)假设在线段上存在一点
,使直线
与直线
所成角为
.
依题意可设,其中
.
由,则
.
又因为,
,所以
.
因为直线与直线
所成角为
,
,
所以=
,即
,解得
.
所以,
.
所以在线段上存在一点
,使直线
与直线
所成角为
,此时
.…………………14分
知识点
如图,四棱锥的底面为正方形,侧棱
底面
,且
,
分别是线段
的中点。
(1)求证://平面
;
(2)求证:平面
;
(3)求二面角的大小。
正确答案
见解析
解析
建立如图所示的空间直角坐标系,
,
,
,
,
。
(1)证明:∵,
,∴
,∵
平面
,且
平面
, ∴
//平面
.
(2)解:,
,
,
,又
,
平面
。
(3)设平面的法向量为
, 因为
,
,
则取
又因为平面
的法向量为
所以
所以二面角的大小为
。
知识点
如图1,在直角梯形中,
,
,
,
. 把
沿对角线
折起到
的位置,如图2所示,使得点
在平面
上的正投影
恰好落在线段
上,连接
,点
分别为线段
的中点,
(1)求证:平面平面
;
(2)求直线与平面
所成角的正弦值;
(3)在棱上是否存在一点
,使得
到点
四点的距离相等?请说明理由。
正确答案
见解析
解析
(1)因为点在平面
上的正投影
恰好落在线段
上
所以平面
,所以
…………………1分
因为在直角梯形中,
,
,
,
所以,
,所以
是等边三角形,
所以是
中点, …………………2分
所以 …………………3分
同理可证
又
所以平面
…………………5分
(2)在平面内过
作
的垂线
如图建立空间直角坐标系,
则,
,
…………………6分
因为,
设平面的法向量为
因为,
所以有,即
,
令则
所以
…………………8分
…………………10分
所以直线与平面
所成角的正弦值为
…………………11分
(3)存在,事实上记点为
即可 …………………12分
因为在直角三角形中,
, …………………13分
在直角三角形中,点
所以点到四个点
的距离相等 …………………14分
知识点
点是棱长为1的正方体
的底面
上一点,则
的取值范围是()
正确答案
解析
略
知识点
如图所示,平面
,点C在以AB
为直径的⊙O上,
,
,点E为线段PB的中点,点M在
上,且
∥
。
(1)求证:平面∥平面PAC;
(2)求证:平面PAC平面
;
(3)设二面角的大小为
,求
的值。
正确答案
见解析
解析
(1)证明:因为点E为线段PB的中点,点为线段
的中点,
所以 ∥
.………………………1分
因为 平面
,
平面
,
所以 ∥平面PAC.…………………………2分
因为 ∥
,
因为 平面
,
平面
,
所以 ∥平面PAC. ………………………3分
因为 平面
,
平面
,
,
所以 平面∥平面PAC.……………………………5分
(2)证明:因为 点C在以AB为直径的⊙O上,
所以 ,即
.
因为 平面
,
平面
,
所以 .………………………7分
因为 平面
,
平面
,
,
所以 平面
.
因为 平面
,
所以 平面PAC平面
.……………………9分
(3)解:如图,以为原点,
所在的直线为
轴,
所在的直线为
轴,建立空间直角坐标系
。
因为 ,
,
所以 ,
.
延长交
于点
.
因为 ∥
,
所以 .
所以 ,
,
,
.
所以 ,
.
设平面的法向量
.
因为
所以 即
令,则
.
所以 . ……………………12分
同理可求平面的一个法向量n
. …………………13分
所以 .
所以 .………………………14分
知识点
如图,已知是直角梯形,且
,平面
平面
,
,
,
,
是
的中点。
(1)求证:平面
;
(2)求平面与平面
所成锐二面角大小的余弦值。
正确答案
见解析
解析
证明(1)取的中点
,连结
,
,因为
是
的中点,
所以,
, 因为
,且
,
所以,且
,所以四边形
是平行四边形,
所以,因为
平面
,
平面
,所以
平面
,
(2)因为,平面
平面
,
所以以点为原点,直线
为
轴,直线
为
轴,建立如图所示的空间直角坐标系
,则
轴在平面
内。
由已知可得,
,
,
,所以
,
,
设平面的法向量为
。
由所以
取,所以
。
又因为平面的一个法向量为
,
所以,
即平面与平面
所成锐二面角大小的余弦值为
。
知识点
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