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题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知某几何体的直观图和三视图如图所示,其正视图为矩形,侧视图为等腰直角三角形,俯视图为直角梯形。

(1)求证:BN⊥平面C1B1N;

(2)

(3)设M为AB中点,在BC边上找一点P,使MP∥平面CNB1并求

正确答案

见解析

解析

(1)证明:∵该几何体的正视图为矩形,侧视图为等腰直角三角形,俯视图为直角梯形,

∴  BA,BC,BB1两两垂直,                              …(2分)

以B为坐标原点,分别以BA,BC,BB1所在直线别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,

则N(4,4,0),B1(0,8,0),C1(0,8,4),C(0,0,4)

=(4,4,0)•(﹣4,4,0)=﹣16+16=0

=(4,4,0)•(0,0,4)=0

∴  BN⊥NB1,BN⊥B1C1且NB1与B1C1相交于B1

∴  BN⊥平面C1B1N;   …(4分)

(2)解:设n2=(x,y,z)为平面NCB1的一个法向量,

则  

;…(8分)

(3)∵  M(2,0,0),设P(0,0,a)为BC上一点,则,∵  MP∥平面CNB1

-1。

又PM⊄平面CNB1,∴  MP∥平面CNB1

∴  当PB=1时,MP∥ 平面CNB1…(12分)

知识点

直线、平面垂直的综合应用
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

图1,已知ABCD是上,下底边长分别为2和6,高为的等腰梯形,将它沿对称轴OO1折成直二面角,如图2


(1)证明:AC⊥BO1

(2)求二面角O-AC-O1的余弦,

正确答案

见解析。

解析

(1)由题设知OA⊥OO1,OB⊥OO1,所以∠AOB是所折成的直二面角的平面角,即OA⊥OB。 故可以O为原点,OA、OB、OO1所在直线分别为轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,如图3,则相关各点的坐标是A(3,0,0),B(0,3,0),C(0,1,)O1(0,0,)。从而所以AC⊥BO1。 

(2)因为所以BO1⊥OC,由(I)AC⊥BO1,所以BO1⊥平面OAC,是平面OAC的一个法向量,设是0平面O1AC的一个法向量,由。 设二面角O—AC—O1的大小为,由的方向可知>,所以COS>=即二面角O—AC—O1的大小是

知识点

直线、平面垂直的综合应用
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

三个城市襄阳、荆州、武汉分别位于三点处(如右图),且km,km.今计划合建一个货运中转站,为同时方便三个城市,准备建在与等距离的点处,并修建道路.记修建的道路的总长度为km.

(1)设(km),将表示为的函数;

(2)由(1)中建立的函数关系,确定货运中转站的位置,使修建的道路的总长度最短.

正确答案

见解析

解析

解析:(1)由题意可知

中,

所以.

又易知,故表示的函数为

……………………………………(6分)

(2)由(1)中建立的函数关系,来确定符合要求的货运中转站的位置.

因为,所以,令(舍去)

时,;当时,,所以函数时,取得极小值,这个极小值就是函数上的最小值.……(11分)

因此,当货运中转站建在三角形区内且到两点的距离均为km时,修建的道路的总长度最短.…………………………………………………………………………(12分)

知识点

直线、平面垂直的综合应用
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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

,是两条不同的直线, ,,是三个不同的平面,有下列四个命题:

①若,则

②若,则

③ 若,则

④ 若,则

其中错误命题的序号是(   )

A①④

B①③

C②③④

D②③

正确答案

A

解析

根据线面垂直的性质和判断可知,②③正确,错误的为①④,选A.

知识点

直线、平面垂直的综合应用
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知数列的前项和为,且

(1)求数列的通项公式;

(2)设数列满足:,求证:

(3)求证:

正确答案

见解析。

解析

(1)当时,

可得:

可得,

(2)当n=2时,不等式成立。

假设当时,不等式成立,即那么,当时,

所以当n=k+l时,不等式也成立。

根据可知,当时,

(3)设

上单调递减,

时,

知识点

直线、平面垂直的综合应用
1
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

若圆的半径为3,直径上一点使为另一直径的两个端点,则

A-3

B-4

C-6

D-8

正确答案

D

解析

.故选D.

知识点

直线、平面垂直的综合应用
1
题型:简答题
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简答题 · 13 分

如图,在四棱锥中,底面是直角梯形,,

平面平面,若,,且

(1)求证:平面

(2)设平面与平面所成二面角的大小为,求的值。

正确答案

见解析

解析

(1)因为 ,所以,……………1分

中,由余弦定理

,………………3分

,………………4分

,………………5分

平面平面,平面平面,平面

平面,……………6分

(2)如图,过,则两两垂直,以为坐标原点,分别以所在直线为轴,建立空间直角坐标系,             …………………………7分

        ………8分

,……………………9分

设平面的一个法向量为

所以为平面的一个法向

量,……………11分

平面, 为平面

一个法向量。

所以  ,……………12分

 。 …………………13分

知识点

直线、平面垂直的综合应用
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,已知长方形中,,的中点. 将 沿折起,使得平面平面.

(1)求证: ;

(2)若点是线段上的一动点,问点E在何位置时,二面角的余弦值为

正确答案

见解析

解析

(1)因为平面AMD垂直ABCM,AB=2,AD=1,M时DC的中点,所以AD=DM,取AM的中点O,连结OD,则DO垂直平面ABCM,取AB得中点N,连结ON,则ON垂直AM,以O为原点如图建立空间直角坐标系,根据已知条件,得

,则

,所以,故

(2)设,因为平面的一个法向量

,

设平面的一个法向量为,

,得,所以,                   10分

因为

求得,所以的中点。            12分

知识点

直线、平面垂直的综合应用
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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

都是非零向量,若函数(R)是偶函数,则必有(   )

A

Bab

C

D

正确答案

C

解析

为偶函数,得恒成立,

,即,故.

知识点

直线、平面垂直的综合应用
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,在四棱锥中,的中点,且

(1)求证:

(2)设,若平面与平面所成锐二面角,求的取值范围。

正确答案

见解析。

解析

(1) E分别为PC的中点,DE=EC=PE

 为直角三角形 ·     

     又

平面⊥平面                 

(2) 因   并由(1)知

法一:建系轴,轴,轴,

,                                                                                                                                                    

平面法向量,平面法向量 

,可得

法二:取CD中点为F,连于点,四边形为平行四边形,所以的中点,连,

,,,   作点,所以,

,则,即为所求               

中,,

解得

知识点

直线、平面垂直的综合应用
下一知识点 : 线面角和二面角的求法
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