题目列表(包括答案和解析)
19.(天津市武清区2009-2010学年高三下学期第一次模拟理)(本小题满分12分)
如图在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是菱形,∠BAD=600,AB=2,PA=1,PA⊥平面ABCD,E是PC的中点,F是AB的中点。
(1)求证:BE∥平面PDF;
(2)求证:平面PDF⊥平面PAB;
(3)求平面PAB与平面PCD所成的锐角。
证明:(1)取PD中点为M,连ME,MF ∵ E是PC的中点 ∴ ME是△PCD的中位线
∴ MECD ∵ F是AB中点且由于ABCD是菱形,ABCD
∴ MEFB ∴ 四边形MEBF是平行四边形 …………2分
∴ BE∥MF …………………3分
∵ BE平面PDF ,MF平面PDF ∴ BE∥平面PDF ………4分
(2)∵ PA⊥平面ABCD DF平面ABCD ∴ DF⊥PA ……………5分
∵ 底面ABCD是菱形,∠BAD=600 ∴ △DAB为正△
∵ F是AB中点 ∴ DF⊥AB ……………6分
∵ PA、AB是平面PAB内的两条相交直线 ∴ DF⊥平面PAB ………7分
∵ DF平面PDF ∴ 平面PDF⊥平面PAB ………………8分
(3)(解法一)以A为原点,垂直于AD、AP的方向为x轴,AD、AP的方向分别为y轴、z轴建立空间直角坐标系,易知P(0,0,1)、C(,3,0)、D(0,2,0)、
F(,,0)…………………9分
由(2)知DF⊥平面PAB,
∴ =(,-,0)是平面PAB的一个法向量 …………10分
设平面PCD的一个法向量为(x,y,z)
由·=(x,y,z)·(,1,0)=0得x+y=0
由·=(x,y,z)·(0,2,-1)=0得2y-z=0
在以上二式中令y=,则得x=-1,z=2
∴ =(-1,,2) …………………11分
设平面PAB与平面PCD所成的锐角为θ
∴ cosθ=|cos<,>|=
∴θ=600 ∴ 平面PAB与平面PCD所成的锐角为600 …………12分
(3)(解法二)设平面PAB与平面PCD的交线为,
∵ CD∥AB,AB平面PAB,CD平面PAB ∴ CD∥平面PAB
∵ CD平面PCD ∴ CD∥ ∴ AB∥ ……………9分
作FM⊥交于M,连MD,易知FM=AP=1 ,DF= …………10分
由(2)知DF⊥AB ∴ ⊥DF
∵ FM、DF是平面MDF内的两条相交直线,∴ ⊥平面MDF
∴ ∠FMD就是平面PAB与平面PCD所成的锐二面角的平面角 …………11分
在直角△FMD中,tan∠FMD=
∴ ∠FMD=600
∴ 平面PAB与平面PCD所成的锐角为600 …………………12分
19.(本小题满分12分)解法一 向量法
由已知,AD、DE、DG两两垂直,建立如图的坐标系,
则A(0,0,2),B(2,0,2),C(0,1,2),
E(2,0,0),G(0,2,0),F(2,1,0)
(Ⅰ)
∴,所以BF∥CG.
又BF平面ACGD
故 BF//平面ACGD……………………4分
(Ⅱ),
设平面BCGF的法向量为,
则,
令,则,
而平面ADGC的法向量
∴=
故二面角D-CG-F的余弦值为.……………………8分
(Ⅲ)设DG的中点为M,连接AM、FM,
则=
===.……………12分
解法二设DG的中点为M,连接AM、FM,
则由已知条件易证四边形DEFM是平行四边形,
所以MF//DE,且MF=DE
又∵AB//DE,且AB=DE ∴MF//AB,且MF=AB
∴四边形ABMF是平行四边形,即BF//AM,
又BF平面ACGD
故 BF//平面ACGD……………4分
(利用面面平行的性质定理证明,可参照给分)
(Ⅱ)由已知AD⊥面DEFG∴DE⊥AD ,DE⊥DG
即DE⊥面ADGC ,
∵MF//DE,且MF=DE , ∴MF⊥面ADGC
在平面ADGC中,过M作MN⊥GC,垂足为N,连接NF,则
显然∠MNF是所求二面角的平面角.
∵在四边形ADGC中,AD⊥AC,AD⊥DG,AC=DM=MG=1
∴, ∴MN=
在直角三角形MNF中,MF=2,MN
∴===,=
故二面角D-CG-F的余弦值为 ……………………8分
(Ⅲ)==
==.……………12分
19.(天津十二区县重点中学2010年高三联考一理)(本小题满分12分)
如图,在六面体中,平面∥平面,⊥平面,,,∥.且,.
(Ⅰ)求证: ∥平面;
(Ⅱ)求二面角的余弦值;
(Ⅲ) 求五面体的体积.
16.(天津市天津一中2010届高三第四次月考理科)在棱长为2的正方体中,正方形所在平面内的动点到直线的距离之和为,则有最大值 .
14. (天津市天津一中2010届高三第四次月考理科)已知某个几何体的三视图如下,根据图中标出的尺寸(单位:cm),可得这个几何体的体积是 .
12.(天津市六校2010届高三第三次联考文科)已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为 .
14.(天津市六校2010届高三第三次联考理科)已知某个几何体的三视图如图所示,根据图中标出的尺寸(单位:cm),则这个几何体的体积是 cm3.
14.(天津十二区县重点中学2010年高三联考一理)某几何体的三视图,其中正视图是腰长为的等腰三角形,侧视图是半径为1的半圆,则该几何体的表面积是 .
10.(天津市天津一中2010届高三第四次月考文科) 在正四棱柱中,顶点到对角线和到平面的距离分别为和,则下列命题中正确的是( C )
A.若侧棱的长小于底面的边长,则的取值范围为
B.若侧棱的长小于底面的边长,则的取值范围为[来源:高&考%资(源#网]
C.若侧棱的长大于底面的边长,则的取值范围为
D.若侧棱的长大于底面的边长,则的取值范围为
5.(天津市天津一中2010届高三第四次月考理科)设三条不同的直线,两个不同的平面,。则下列命题不成立的是( B )
A.若,则 B.“若,则”的逆命题
C.若是在的射影,则 D.“若,则”的逆否命题
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