题目列表(包括答案和解析)
192. 如图所示,已知三棱锥S-ABC中,SA=SB=SC,且AC2+BC2=AB2,由此可推出怎样的结论?
解析: 引SO⊥平面ABC(O为垂足),连结OC.
∵SA=SB=SC,∴OA=OB=OC,
∴O是ΔABC的外心,(结论1)
又∵AC2+BC2=AB2,
∴ΔABC是直角三角形,且AB是斜边,故O是斜边AB的中点.因而
SO平面SAB(结论2)
∴平面SAB⊥平面ABC(结论3)
191. 如图1所示,边长AC=3,BC=4,AB=5的三角形简易遮阳棚,其A、B是地面上南北方向两个定点,正西方向射出的太阳光线与地面成30°角,试问:遮阳棚ABC与地面成多大角度时,才能保证所遮影面ABD面积最大?
解析: 易知,ΔABC为直角三角形,由C点引AB的垂线,垂足为Q,则应有DQ为CQ在地面上的斜射影,且AB垂直于平面CQD,如图2所示.
因太阳光与地面成30°角,所以∠CDQ=30°,又知在ΔCQD中,CQ=,由正弦定理,有
=
,
即
QD=sin∠QCD.
为使面ABD的面积最大,需QD最大,这只有当∠QCD=90°时才可达到,从而∠CQD= 60°.
故当遮阳棚ABC与地面成60°角时,才能保证所遮影面ABD面积最大.
210. 如果两个平面分别平行于第三个平面,那么这两个平面互相平行。
(已知α∥β,γ∥β,求证:α∥γ。)
解析:如图2- ,作两个相交平面分别与α、β、γ交于a、c、e和b、d、f
209. 长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB1与A1D所成的角为α,AC与BC1所成的角为β,A1C1与CD1所成的角为γ。 求证:α+β+γ=π
解析:作如图的辅助线
则∠AB1C为AB1与A1D所成的角∠AB1C=α
∵AB
A1B1
C1D1
∴BC1//AD1,故∠D1AC为AC与BC1所成的角∠D1AC=β
∵AA1
DD1
CC1,∴A1C1//AC
∴∠D1CA即为A1C1与CD1所成的角∠D1CA=γ
在△ACD1和△ACB1中,AB1=CD1,B1C=D1A,AC=CA
∴△ACD1≌△CAB1,故∠AB1C=∠AD1C,故∠AD1C=α
在△AD1C中,∠AD1C+∠D1CA+∠D1AC=π
即:α+β+γ=π
208. a、b、c为三条不重合的直线,α、β、γ为三个不重合平面,现给出六个命题,
① ②
③
④
⑤
⑥
其中正确的命题是( )
A. ①②③ B. ①④⑤ C. ①④ D. ①④⑤⑥
解析: 首先要判断每个命题的真假,错误的命题只需给出一个反例。
解答: ①三线平行公理, ②两直线同时平行于一平面,这二直线可相交,平行或异面 ③二平面同时平行于一直线这两个平面相交或平行
④面面平行传递性,
⑤一直线和一平面同时平行于另一直线,这条直线和平面可平行或直线在平面内,
⑥一直线和一平面同时平行于另一平面,这直线和平面可平行也可能直线在平面内,
故①④正确 ∴应选C。
207.
如图2-33:线段PQ分别交两个平行平面α、β于A、B两点,线段PD分别交α、β于C、D两点,线段QF分别交α、β于F、E两点,若PA=9,AB=12,BQ=12,ACF的面积为72,求
BDE的面积。
解析: 求BDE的面积,看起来似乎与本节内容无关,事实上,已知
ACF的面积,若
BDE与
ACF的对应边有联系的话,可以利用
ACF的面积求出
BDE的面积。
(提示:①
ABC的两条邻边分别长为a、b,夹角为θ,则
ABC的面积S=
absinθ,②sinα=sin(180°-α)
解答:∵平面QAF∩α=AF,平面QAF∩β=BE,又∵α∥β,∴AF∥BE
同理可证:AC//BD,∴∠FAC与∠EBD相等或互补,即sin∠FAC=
sin∠EBD.
由 AF∥BE,得
,∴BE=
AF
由BD//AC,得:
,∴BD=
AC
又∵
ACF的面积为72,即
AF·AC·sin∠FAC=72,
∴=
BE·BD·sin∠EBD
=
·
AF·
AC·sin∠FAC
=
·
AF·AC·sin∠FAC=
×72=84
∴
BDE的面积为84平方单位。
206. 已知(如图):三棱锥P-ABC中,异面直线PA与BC所成的角为
,二面角P-BC-A为
,△PBC和△ABC的面积分别为16和10,BC=4.
求:(1)PA的长;(2)三棱柱P-ABC的体积
解析:
(1)作AD⊥BC于D,连PD,由已知PA⊥BC,∴BC⊥面PAD,∴BC⊥PD,∴∠PDA为二面角的平面角,∴∠PDF=,
可算出PD=8,AD=5,∴PA=7;(2)V=
205. 已知正三棱柱ABC-的底面边长为8,侧棱长为6,D为AC中点,
(1)求证:AB1∥平面C1DB;(2)求异面直线AB1与BC1所成角的余弦值.
(1) 解析:连B1C交BC1于E,连结ED,则AB1∥DE,由线面平行定理得AB1∥平面BDC1;(2)∵AB1∥DE,∴DE与BC1所成锐角就是异面直线AB1与BC1所成的角,又BD⊥DC,在Rt△BDC1中,
易知BE=BC1=5,DE=5,BD=
,在△BDE中,
∠BED=
,∴异面直线AB1与BC1所成角的余弦值为
204. 如图:D、E是是等腰直角三角形ABC中斜边BC的两个三等分点,沿AD和AE将△ABD和△ACE折起,使AB和AC重合,求证:平面ABD⊥平面ABE.
解析:过D作DF⊥AB交AB于F,连结EF,计算DF、EF的长,又DE为已知,三边长满足勾股定理,∴∠DFE=;
203. 在RtΔABC中,AB=BC,E、F分别是AC和AB的中点,以EF为棱把它折成大小为β的二面角A-EF-B后,设∠AEC=α,
求证:2cosα-cosβ=-1.
解析:∠AFB=β.可证:BC⊥AB,然后利用AC2=BC2+AB2即可证得.
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