题目列表(包括答案和解析)
9.(2008年全国Ⅰ)已知菱形ABCD中,AB=2,∠A=120°,沿对角线BD将△ABD折起,使二面角A-BD-C为120°,则点A到△BCD所在平面的距离等于________.
[解析] 如图所示,取BD中点E,连接AE、CE.
∵△ABD、△BCD均为等腰三角形,∴AE⊥BD,CE⊥BD,
∴BD⊥平面AEC.
∴∠AEC为二面角A-BD-C的平面角,
∴∠AEC=120°.
在平面AEC内过A作CE的垂线AH,垂足为H,则H在CE的延长线上.
∵BD⊥平面AEC.
∴BD⊥AH.又AH⊥CE,
∴AH⊥平面BCD.
∵∠BAD=120°,∴∠BAE=60°,
∴cos∠BAE=,∴AE=1.
又∠AEH=60°,∴AH=.
[答案]
8.如图所示,在△ABC中,∠ACB=90°,AB=8,∠BAC=60°,PC⊥平面ABC,PC=4,M为AC边上的一个动点,则PM的最小值为________.
[解析] 作CH⊥AB交AB于H,连结PH.∵PC⊥平面ABC,∴PH⊥AB,则当点M在H处时,PH最小.
∵AC=8cos 60°=4,∴CH=4sin 60°=2,
∴PH==2,
即PM的最小值2.
[答案] 2
7.如图所示,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=1.若二面角C-AB-C1的大小为60°,则点C到平面ABC1的距离为________.
[解析] 如图所示,在△ABC中,AB=1,则AB边上的高CD长度为,∠C1DC=60°.
∴CC1=,C1D=.
在△CDC1中,CO⊥C1D,
由图可知CO为面ABC1的垂线,
∴由等面积法可得
C1D·CO=CD·CC1.
∴CO=.
[答案]
6.已知平面α∥平面β,直线m⊂α,直线n⊂β,点A∈m,点B∈n,记点A、B之间的距离为a,点A到直线n的距离为b,直线m和n的距离为c,则( )
A.b≤c≤a B.a≤c≤b
C.c≤a≤b D.c≤b≤a
[解析] 如图:α∥β,考虑m,n异面时,m和n的距离等于α、β间距离,点A到n的距离可以如下作出:过A作AO⊥面β于O,过O作OC⊥n于C,则AC为A点到直线n的距离,显然,此时c≤b≤a,故选D.
[答案] D
5.如图所示,平面α⊥平面β,A∈α,B∈β,AB与两平面α、β所成的角分别为和.过A、B分别作两平面交线的垂线,垂足为A′、B′,则AB∶A′B′等于( )
A.2∶1 B.3∶1
C.3∶2 D.4∶3
[解析] 由已知条件可知∠BAB′=,∠ABA′=,
设AB=2a,经计算BB′=a,A′B=a,
∴在Rt△BB′A′中得A′B′=a,
∴AB∶A′B′=2∶1.
[答案] A
4.空间四点A、B、C、D每两点的连线长都等于a,动点P在线段AB上,动点Q在线段CD上,则点P与Q的最小距离为( )
A. B.a
C.a D.a
[解析] 当P、Q为中点时,PQ为AB和CD的公垂线,此时最短,求出得PQ=a.
[答案] B
3.在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别为棱AA1、BB1的中点,G为棱A1B1上的一点,且A1G=λ(0≤λ≤1),则点G到平面D1EF的距离为( )
A. B.
C. D.
[解析] A1B1∥面D1EF,∴G到面D1EF的距离为A1到面D1EF的距离.在△A1D1E中,过A1作A1H⊥D1E交D1E于H,显然A1H⊥面D1EF,则A1H即为所求,在Rt△A1D1E中,A1H===.
[答案] D
2.在正三棱锥P-ABC中,三条侧棱两两互相垂直,侧棱长为a,则点P到平面ABC的距离为( )
A.a B.a
C.a D.a
[解析] 作PH⊥平面ABC于H,连结CH并延长,交AB于D,连结PD,由PH·CD=PC·PD,求得PH=a.
[答案] C
1.平面α内的∠MON=60°,PO是α的斜线,PO=3,∠POM=∠PON=45°,那么点P到平面α的距离是( )
A. B.
C. D.
[解析] cos ∠POM=cos ∠POH·cos ∠MOH,
∴=cos ∠POH.
∴cos ∠POH=.
∴sin ∠POH=,
∴PH=PO·sin ∠POH=3×=.
[答案] A
12.在平行四边形ABCD中,AB=AC=1,∠ACD=90°,将它沿对角线AC折起,使AB与CD成60°角,求B、D之间的距离.
[解析] 如图(1)、(2)
∵∠ACD=90°,∠BAC=90°,
∴·=0,·=0.
∵AB与CD所成的角为60°.
∴〈,〉=60°或120°.
又=++,
∴=(++)2
=+++2·+2·+2·
=1+1+1+0-2··+0
=3-2·cos〈,〉.
若〈,〉=60°,则=2,||=.
若〈,〉=120°,则=4,||=2.
因此,B、D之间的距离为或2.
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