題目列表(包括答案和解析)
如圖,長(zhǎng)方體中,底面
是正方形,
是
的中點(diǎn),
是棱
上任意一點(diǎn)。
(Ⅰ)證明: ;
(Ⅱ)如果=2 ,
=
,
, 求
的長(zhǎng)。
【解析】(Ⅰ)因底面是正方形,故,又側(cè)棱垂直底面,可得
,而
,所以
面
,因
,所以
面
,又
面
,所以
;
(Ⅱ)因=2 ,
=
,,可得
,
,設(shè)
,由
得
,即
,解得
,即
的長(zhǎng)為
。
如圖,四棱錐S—ABCD中,SD⊥底面ABCD,AB∥DC,AD⊥DC,AB=AD=1,DC=SD=2,E為棱SB上的三等分點(diǎn),SE=2EB
(Ⅰ)證明:平面EDC⊥平面SBC.(Ⅱ)求二面角A—DE—C的大小 .
【解析】本試題主要考查了立體幾何中的運(yùn)用。
(1)證明:因?yàn)镾D⊥底面ABCD,AB∥DC,AD⊥DC,AB=AD=1,DC=SD=2,E為棱SB上的三等分點(diǎn),SE=2EB 所以ED⊥BS,DE⊥EC,所以ED⊥平面SBC.,因此可知得到平面EDC⊥平面SBC.
(Ⅱ)由SA2= SD2+AD2 = 5 ,AB=1,SE=2EB,AB⊥SA,知
AE2= (1 /3 SA)2+(2/ 3 AB)2 =1,又AD=1.
故△ADE為等腰三角形.
取ED中點(diǎn)F,連接AF,則AF⊥DE,AF2= AD2-DF2 =.
連接FG,則FG∥EC,F(xiàn)G⊥DE.
所以,∠AFG是二面角A-DE-C的平面角.
連接AG,AG= 2 ,F(xiàn)G2= DG2-DF2
=,
cos∠AFG=(AF2+FG2-AG2 )/2⋅AF⋅FG =-1 /2 ,
所以,二面角A-DE-C的大小為120°
如圖6,在四棱錐P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是等腰梯形,AD∥BC,AC⊥BD.
(Ⅰ)證明:BD⊥PC;
(Ⅱ)若AD=4,BC=2,直線PD與平面PAC所成的角為30°,求四棱錐P-ABCD的體積.
【解析】(Ⅰ)因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2012070912413079631221/SYS201207091242012651351203_ST.files/image002.png">
又是平面PAC內(nèi)的兩條相較直線,所以BD
平面PAC,
而平面PAC,所以
.
(Ⅱ)設(shè)AC和BD相交于點(diǎn)O,連接PO,由(Ⅰ)知,BD平面PAC,
所以是直線PD和平面PAC所成的角,從而
.
由BD平面PAC,
平面PAC,知
.在
中,由
,得PD=2OD.因?yàn)樗倪呅蜛BCD為等腰梯形,
,所以
均為等腰直角三角形,從而梯形ABCD的高為
于是梯形ABCD面積
在等腰三角形AOD中,
所以
故四棱錐的體積為
.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查空間直線垂直關(guān)系的證明,考查空間角的應(yīng)用,及幾何體體積計(jì)算.第一問(wèn)只要證明BD平面PAC即可,第二問(wèn)由(Ⅰ)知,BD
平面PAC,所以
是直線PD和平面PAC所成的角,然后算出梯形的面積和棱錐的高,由
算得體積
如圖,四棱錐P-ABCD中,底面ABCD為菱形,PA⊥底面ABCD,AC=2,PA=2,E是PC上的一點(diǎn),PE=2EC.
(Ⅰ)證明:PC⊥平面BED;
(Ⅱ)設(shè)二面角A-PB-C為90°,求PD與平面PBC所成角的大小
【解析】解法一:因?yàn)榈酌鍭BCD為菱形,所以BDAC,又
如圖,在四棱錐中,
⊥底面
,底面
為正方形,
,
,
分別是
,
的中點(diǎn).
(I)求證:平面
;
(II)求證:;
(III)設(shè)PD=AD=a, 求三棱錐B-EFC的體積.
【解析】第一問(wèn)利用線面平行的判定定理,,得到
第二問(wèn)中,利用,所以
又因?yàn)?img
src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2012061921145879762728/SYS201206192116075476939219_ST.files/image018.png">,,從而得
第三問(wèn)中,借助于等體積法來(lái)求解三棱錐B-EFC的體積.
(Ⅰ)證明: 分別是
的中點(diǎn),
,
. …4分
(Ⅱ)證明:四邊形
為正方形,
.
,
.
,
,
.
,
. ………8分
(Ⅲ)解:連接AC,DB相交于O,連接OF, 則OF⊥面ABCD,
∴
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