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题型:简答题
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简答题 · 13 分

如图,已知平面ABC,  AB=AC=3,,, 点E,F分别是BC, 的中点.

19.求证:EF∥平面 ;

20.求证:平面平面.

21.求直线 与平面所成角的大小.

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

要证明EF∥平面, 只需证明EF||BA1 且EF 平面

证明:如图,连接,在△中,因为E和F分别是BC, 的中点,所以EF||BA1 ,又因为EF 平面, 所以EF∥平面.

解析

见答案.

考查方向

本题主要考查空间中线面位置关系的证明 ,考查空间想象能力及推理论证能力.

易错点

线面关系与面面关系的转化

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

要证明平面平面,可证明,.

因为AB=AC,E为BC中点,所以,因为平面ABC,BB1||AA1所以平面ABC,从而,又 ,所以平面 ,又因为平面,所以平面平面.

解析

见答案.

考查方向

本题主要考查空间面面位置关系,考查空间想象能力及推理论证能力.

易错点

线面垂直于面面垂直的转化.

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

.

解析

 中点N,连接 ,则 就是直线 与平面所成角,Rt△ 中,由得直线 与平面所成角为.

中点M和中点N,连接,NE因为N和E分别为,BC中点,所以NE||BB1 ,,故NE||AA1 ,,所以A1N||AE ,,又因为平面,所以平面 ,从而就是直线 与平面所成角,在△中,可得AE=2,所以=2,因为BM||AA1BM=AA1 ,所以A1M||AB,A1M=AB 又由,有 ,在Rt△ 中,可得,在Rt△中,因此,所以,直线 与平面所成角为.

考查方向

本题主要考查空间中线面位置关系的证明,直线与平面所成的角等基础知识,考查空间想象能力及推理论证能力.

易错点

线面角定义的灵活运用

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题型:简答题
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简答题 · 12 分

20.在如图所示的几何体中,DAC的中点,EFDB.

(I)已知AB=BCAE=EC.求证:ACFB

(II)已知G,H分别是ECFB的中点.求证:GH∥平面ABC.

正确答案

(Ⅰ)证明:因,所以确定一个平面,连接,因为的中点,所以;同理可得,又因为,所以平面,因为平面

(Ⅱ)设的中点为,连,在中,的中点,所以,又,所以;在中,的中点,所以,又,所以平面平面,因为平面,所以平面

解析

(Ⅰ)证明:因,所以确定一个平面,连接,因为的中点,所以;同理可得,又因为,所以平面,因为平面

(Ⅱ)设的中点为,连,在中,的中点,所以,又,所以;在中,的中点,所以,又,所以平面平面,因为平面,所以平面

考查方向

考查空间的垂直以及平行关系的判定与转化,考查空间推理能力,难度中等。

解题思路

(Ⅰ)根据,知确定一个平面,连接,得到,从而平面,证得.

(Ⅱ)设的中点为,连,在中,由三角形中位线定理可得线线平行,证得平面平面,进一步得到平面.

易错点

空间垂直与平行的判定定理的条件分析和步骤的完整性。

知识点

平行关系的综合应用
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥CD,AD∥BC,∠ADC=∠PAB=90°,BC=CD=½AD。

19.在平面PAD内找一点M,使得直线CM∥平面PAB,并说明理由;

20.证明:平面PAB⊥平面PBD。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

(Ⅰ)取棱AD的中点M,证明详见解析;

解析

(I)取棱AD的中点M(M∈平面PAD),点M即为所求的一个点.理由如下:

因为AD‖BC,BC=AD,所以BC‖AM, 且BC=AM.

所以四边形AMCB是平行四边形,从而CM‖AB.

AB 平面PAB,CM  平面PAB,

所以CM∥平面PAB.

(说明:取棱PD的中点N,则所找的点可以是直线MN上任意一点)

考查方向

本题考查了线面平行、线线平行、线线垂直、线面垂直的问题

解题思路

本题考查线面平行、面面垂直的判断,考查空间想象能力、分析问题的能力、计算能力.证明线面平行时,可根据判定定理的条件在平面内找一条平行线,而这条平行线一般是由过面外的直线的一个平面与此平面相交而得,证明时注意定理的另外两个条件(线在面内,线在面外)要写全,否则会被扣分,求线面角(以及其他角),证明面面垂直时,要证线面垂直,要善于从图形中观察有哪些线线垂直,从而可能有哪个线面垂直,确定要证哪个线线垂直,切忌不加思考,随便写.

易错点

本题考查线面平行、面面垂直的判断,考查空间想象能力、分析问题的能力、计算能力.证明线面平行时,容易在证明平行时步骤不全面出现错误。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

(II)由已知,PAAB, PA ⊥ CD,

因为ADBC,BC=AD,所以直线ABCD相交,

所以PA  ⊥平面ABCD.

从而PA  ⊥  BD.

因为ADBC,BC=AD

所以BCMD,BC=MD.

所以四边形BCDM是平行四边形.

所以BM=CD=AD,所以BDAB.

ABAP=A,所以BD⊥平面PAB.

BD 平面PBD,

所以平面PAB⊥平面PBD.

解析

(II)由已知,PAAB, PACD,

因为ADBC,BC=AD,所以直线ABCD相交,

所以PA  ⊥平面ABCD.

从而PA  ⊥  BD.

因为ADBC,BC=AD

所以BCMD,BC=MD.

所以四边形BCDM是平行四边形.

所以BM=CD=AD,所以BDAB.

ABAP=A,所以BD⊥平面PAB.

BD 平面PBD,

所以平面PAB⊥平面PBD.

考查方向

本题考查了线面平行、线线平行、线线垂直、线面垂直的问题

解题思路

本题考查线面平行、面面垂直的判断,考查空间想象能力、分析问题的能力、计算能力.证明线面平行时,可根据判定定理的条件在平面内找一条平行线,而这条平行线一般是由过面外的直线的一个平面与此平面相交而得,证明时注意定理的另外两个条件(线在面内,线在面外)要写全,否则会被扣分,求线面角(以及其他角),证明面面垂直时,要证线面垂直,要善于从图形中观察有哪些线线垂直,从而可能有哪个线面垂直,确定要证哪个线线垂直,切忌不加思考,随便写.

易错点

本题考查线面平行、面面垂直的判断,考查空间想象能力、分析问题的能力、计算能力.证明线面平行时,容易在证明平行时步骤不全面出现错误。

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题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,在已知正三棱锥P-ABC的侧面是直角三角形,PA=6,顶点P在平面ABC内的正投影为点E,连接PE并延长交AB于点G.

19.证明GAB的中点;

20.在答题卡第(18)题图中作出点E在平面PAC内的正投影F(说明作法及理由),并求四面体PDEF的体积.

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

见解析

解析

(I)因为在平面内的正投影为,所以

因为在平面内的正投影为,所以

所以平面,故

又由已知可得,,从而的中点.

考查方向

线面位置关系及几何体体积的计算

解题思路

易错点

应用定理时一定要写全定理的条件.

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

作图见解析,体积为

解析

(II)在平面内,过点的平行线交于点,即为在平面内的正投影.

理由如下:由已知可得,,又,所以,因此平面,即点在平面内的正投影.

连接,因为在平面内的正投影为,所以是正三角形的中心.

由(I)知,的中点,所以上,故

由题设可得平面,平面,所以,因此

由已知,正三棱锥的侧面是直角三角形且,可得

在等腰直角三角形中,可

所以四面体的体积

考查方向

线面位置关系及几何体体积的计算

解题思路

易错点

应用定理时一定要写全定理的条件.

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题型:填空题
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填空题 · 5 分

15.在球O的内接四面体中,且四面体体积的最大值为200,则球O的半径为             .

正确答案

13

解析

因为所以当体积最大的时候的情况为,所以填13

考查方向

球的内接四面体。球的相关概念

解题思路

根据题意,先找到四面体体积最大时的情况,进而利用四面体求球的体积

易错点

体积最大时的情况考虑不周全

知识点

平行关系的综合应用
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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

4.设是两个不同的平面,l,m是两条不同的直线,且(   )

A若l⊥β,则α⊥β

B若α⊥β,则l⊥m

C若l∥β,则α∥β

D若α∥β,则l∥m

正确答案

A

解析

试题分析:根据线面垂直,线面平行,面面平行的关系逐个进行判断。

对于A,∵l⊥,且l,根据线面垂直的判定定理,得,∴A正确;

对于B,当,l,mβ时,l与m可能平行,也可能垂直,∴B错误;

对于C,当l∥,且l时,可能平行,也可能相交,∴C错误;

对于D,当,且l,m时,l与m可能平行,也可能异面,∴D错误

考查方向

本题考查了空间中的平行与垂直关系的应用问题和数学符号语言的应用问题,本题属于基础题.

解题思路

A根据线面垂直的判定定理得出A正确;B根据面面垂直的性

质判断B错误C根据面面平行的判断定理得出C错误;D根据面面平行的性质判断D错误.

易错点

要考虑到空间直线,平面可能出现的各种关系.

知识点

平行关系的综合应用直线、平面垂直的综合应用
1
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

3.对于空间两条不重合的直线和一个平面,下列命题中的真命题是(  )

A,则

B,则

C,则

D,则

正确答案

D

解析

解析:对A选项:,可推断出m、n可能相交、可能平行也可能异面,A选项错误。 

对B选项: ,可推出m、n可能平行也可能异面,B选项错误。

对C选项:,可推出m、n可能相交也可能异面,C选项错误。

对D选项:若, , 一定可以推出。D选项正确。 故本题选择D。

考查方向

考查空间直线与直线,直线与平面间位置关系的判定定理.

解题思路

了解直线与平面的关系,直线与直线的位置关系,以及直线和平面平行,垂直间的关系。

易错点

混淆直线与平面平行,直线与平面垂直,直线在平面内的相关判定。

教师点评

要求学生熟悉直线平行、相交、 垂直和异面的相关概念及其判定,熟悉并掌握直线与平面间的相互关系及其判定。

知识点

命题的真假判断与应用平行关系的综合应用
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