- 直线、平面垂直的综合应用
- 共97题
18.在直三棱柱ABC -A1B1C1中,已知AB=5,AC=4,BC=3,AA1=4,点D在棱AB上.
(Ⅰ) 若D是AB中点,求证:AC1∥平面B1CD;
(Ⅱ)当时,求二面角的余弦值.
正确答案
(Ⅰ)
证明:连结BC1,交B1C于E,连接DE.
因为 直三棱柱ABC-A1B1C1,D是AB中点,
所以 侧面B B1C1C为矩形,DE为△ABC1的中位线,所以 DE// AC1.
因为 DE平面B1CD, AC1平面B1CD,所以 AC1∥平面B1CD.
(Ⅱ)
由(Ⅰ)知AC⊥BC,如图,以C为原点建立空间直角坐标系C-xyz.
则B (3, 0, 0),A (0, 4, 0),A1 (0, 4, 4),B1 (3, 0, 4).设D (a, b, 0)(,),
因为 点D在线段AB上,且,即.
所以,,,, ,.
平面BCD的法向量为. 设平面B1 CD的法向量为,
由,, 得 ,
所以 ,,.所以 .
所以二面角的余弦值为.
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
18. 如图,PA垂直于矩形ABCD所在的平面,AD=PA=2,,E、F分别是AB、PD的中点.
(Ⅰ)求证:平面PCE 平面PCD;
(Ⅱ)求四面体PEFC的体积.
正确答案
解:
(Ⅰ)
(Ⅱ)由(2)知,
解析
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知识点
如图,已知梯形中,,分别是上的点,,是的中点,沿将梯形翻折,是平面平面。
(1)求证:BD⊥EG
(2)求二面角D-BF-C的余弦值
正确答案
见解析。
解析
(1) ,∴以点E为原点,分别以EB,EF,EA所在直线为X、Y、Z轴建立空间直角坐标系E—XYZ。
∵AB=BC=2AD=4,AE=,,G是BC的中点
∴B(2,0,0), D(0,2,2), E(0,0,0),G (2,2,0),
∴
∴
(2)①
∴
②当最大值时,
∴B(2,0,0), D(0,2,2), F(0,3,0)
∴
设面BDF的法向量为,
则
令x=3,则y=2,z=1,,
又,
,
由的方向可得二面角D-BF-C的余弦值为。
知识点
16. 已知函数(R ).
(Ⅰ)求函数的最小正周期及单调递增区间;
(Ⅱ) 内角的对边长分别为,若且试判断的形状,并说明理由。
正确答案
解析
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知识点
20.已知是定义在上的增函数,且记。
(1)设,若数列满足,试写出的通项公式及前的和:
(2)对于任意.,若,判断的值的符号。
正确答案
(1),则, ,即数列是以为首项,为公比的等比数列,
∴,;
(2)若,则,∵是定义在上的增函数
∴,则
∴,即,与矛盾,
∴
解析
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知识点
8.如图所示的几何体ABCDEF中,ABCD是平行四边形且AE∥CF,六个顶点任意两点连线能组成异面直线的对数是( )
正确答案
解析
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知识点
17. 在三棱锥中,是的中点,,其余棱长均为2.
(1)求证:平面平面;
(2)求二面角的平面角的正切值。
正确答案
解析
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知识点
19.已知f(x)=x3+ax2+bx+c,在x=1与x=-2时,都取得极值。
(1)求a,b的值;
(2)若x[-3,2]都有f(x)>恒成立,求c的取值范围。
正确答案
解析
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知识点
19.四棱锥底面是平行四边形,面面,,,分别为的中点.
(1)求证:
(2)求二面角的余弦值
正确答案
解析
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知识点
18.如图,在四面体ABCD中,O、E分别是BD、BC的中点,
(1)求证:平面BCD;
(2)求异面直线AB与CD所成角的余弦值;
(3)求点E到平面ACD的距离。
正确答案
解析
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知识点
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