題目列表(包括答案和解析)
如圖,在四棱錐
中,
⊥底面
,底面
為正方形,
,
,
分別是
,
的中點.
(I)求證:
平面
;
(II)求證:
;
(III)設PD=AD=a, 求三棱錐B-EFC的體積.
![]()
【解析】第一問利用線面平行的判定定理,
,得到![]()
第二問中,利用![]()
,所以![]()
又因為
,
,從而得![]()
第三問中,借助于等體積法來求解三棱錐B-EFC的體積.
(Ⅰ)證明:![]()
分別是
的中點, ![]()
,
. …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,
∴![]()
![]()
在邊長為
的正方形ABCD中,E、F分別為BC、CD的中點,M、N分別為AB、CF的中點,現沿AE、AF、EF折疊,使B、C、D三點重合,構成一個三棱錐.
(I)判別MN與平面AEF的位置關系,并給出證明;
(II)求多面體E-AFMN的體積.
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【解析】第一問因翻折后B、C、D重合(如下圖),所以MN應是
的一條中位線,則利用線線平行得到線面平行。
第二問因為
平面BEF,……………8分
且
,
∴
,又
∴![]()
(1)因翻折后B、C、D重合(如圖),
![]()
所以MN應是
的一條中位線,………………3分
則
.………6分
(2)因為
平面BEF,……………8分
且
,
∴
,………………………………………10分
又
∴![]()
2.A解析:由
知函數在
上有零點,又因為函數在(0,+
)上是減函數,所以函數y=f(x) 在(0,+
)上有且只有一個零點不妨設為
,則
,又因為函數是偶函數,所以
=0并且函數在(0,+
)上是減函數,因此-
是(-
,0)上的唯一零點,所以函數共有兩個零點
下列敘述中,是隨機變量的有( )
①某工廠加工的零件,實際尺寸與規定尺寸之差;②標準狀態下,水沸騰的溫度;③某大橋一天經過的車輛數;④向平面上投擲一點,此點坐標.
A.②③ B.①② C.①③④ D.①③
如圖所示的長方體
中,底面
是邊長為
的正方形,
為
與
的交點,
,
是線段
的中點.
(Ⅰ)求證:
平面
;
(Ⅱ)求證:
平面
;
(Ⅲ)求二面角
的大小.
【解析】本試題主要考查了線面平行的判定定理和線面垂直的判定定理,以及二面角的求解的運用。中利用
,又
平面
,
平面
,∴
平面
由
,
,又
,∴
平面
.
可得證明
(3)因為∴
為面
的法向量.∵
,
,
∴
為平面
的法向量.∴利用法向量的夾角公式,
,
∴
與
的夾角為
,即二面角
的大小為
.
方法一:解:(Ⅰ)建立如圖所示的空間直角坐標系.連接
,則點
、
,
![]()
∴
,又點
,
,∴![]()
∴
,且
與
不共線,∴
.
又
平面
,
平面
,∴
平面
.…………………4分
(Ⅱ)∵
,![]()
∴
,
,即
,
,
又
,∴
平面
. ………8分
(Ⅲ)∵
,
,∴
平面
,
∴
為面
的法向量.∵
,
,
∴
為平面
的法向量.∴
,
∴
與
的夾角為
,即二面角
的大小為![]()
在四棱錐
中,
平面
,底面
為矩形,
.
(Ⅰ)當
時,求證:
;
(Ⅱ)若
邊上有且只有一個點
,使得
,求此時二面角
的余弦值.
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【解析】第一位女利用線面垂直的判定定理和性質定理得到。當a=1時,底面ABCD為正方形,![]()
![]()
又因為
,
………………2分
又
,得證。
第二問,建立空間直角坐標系,則B(1,0,1)D(0,a,0)C(1,a,0)P(0,0,1)……4分
設BQ=m,則Q(1,m,0)(0《m《a》
要使
,只要![]()
所以
,即
………6分
由此可知
時,存在點Q使得![]()
當且僅當m=a-m,即m=a/2時,BC邊上有且只有一個點Q,使得![]()
由此知道a=2, 設平面POQ的法向量為![]()
,所以
平面PAD的法向量![]()
則
的大小與二面角A-PD-Q的大小相等所以![]()
因此二面角A-PD-Q的余弦值為![]()
解:(Ⅰ)當
時,底面ABCD為正方形,![]()
![]()
又因為
,
又![]()
………………3分
(Ⅱ) 因為AB,AD,AP兩兩垂直,分別以它們所在直線為X軸、Y軸、Z軸建立坐標系,如圖所示,
![]()
則B(1,0,1)D(0,a,0)C(1,a,0)P(0,0,1)…………4分
設BQ=m,則Q(1,m,0)(0《m《a》要使
,只要![]()
所以
,即
………6分
由此可知
時,存在點Q使得![]()
當且僅當m=a-m,即m=a/2時,BC邊上有且只有一個點Q,使得
由此知道a=2,
設平面POQ的法向量為![]()
,所以
平面PAD的法向量![]()
則
的大小與二面角A-PD-Q的大小相等所以![]()
因此二面角A-PD-Q的余弦值為![]()
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