⑴设和的交点为.连接.连接. 因为为的中点.为的中点. 所以.且 又是中点. 则 且. 所以且. 所以四边形为平行四边形. 所以. 又平面.平面. 则平面--------5分 ⑵因为三棱柱各侧面都是正方形. 所以. 所以平面. 因为平面.所以. 由已知得. 所以. 所以平面 由⑴可知. 所以平面. 所以. 因为侧面是正方形.所以. 又平面. 平面. 所以平面. ⑶取中点.连接. 在三棱柱中. 因为平面 所以侧面底面. 因为底面是正三角形.且是中点. 所以.所以侧面. 所以是在平面上的射影. 所以是与平面所成角. . ------14分 解法二:如图所示.建立空间直角坐标系. 设边长为2.可求得. . ⑴易知.. .所以.所以. 又.则平面----5分 ⑵易得. 所以. 所以. 又因为平面. 所以平面.------10分 ⑶设侧面的法向量为. 因为. 所以. 由得解得. 不妨令.设直线与平面所成角为. 所以. 所以直线与平面所成角的正弦值为. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图6,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是等腰梯形,AD∥BC,AC⊥BD.

(Ⅰ)证明:BD⊥PC;

(Ⅱ)若AD=4,BC=2,直线PD与平面PAC所成的角为30°,求四棱锥P-ABCD的体积.

【解析】(Ⅰ)因为

是平面PAC内的两条相较直线,所以BD平面PAC,

平面PAC,所以.

(Ⅱ)设AC和BD相交于点O,连接PO,由(Ⅰ)知,BD平面PAC,

所以是直线PD和平面PAC所成的角,从而.

由BD平面PAC,平面PAC,知.在中,由,得PD=2OD.因为四边形ABCD为等腰梯形,,所以均为等腰直角三角形,从而梯形ABCD的高为于是梯形ABCD面积

在等腰三角形AOD中,

所以

故四棱锥的体积为.

【点评】本题考查空间直线垂直关系的证明,考查空间角的应用,及几何体体积计算.第一问只要证明BD平面PAC即可,第二问由(Ⅰ)知,BD平面PAC,所以是直线PD和平面PAC所成的角,然后算出梯形的面积和棱锥的高,由算得体积

 

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如图,已知直线)与抛物线和圆都相切,的焦点.

(Ⅰ)求的值;

(Ⅱ)设上的一动点,以为切点作抛物线的切线,直线轴于点,以为邻边作平行四边形,证明:点在一条定直线上;

(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,记点所在的定直线为,    直线轴交点为,连接交抛物线两点,求△的面积的取值范围.

【解析】第一问中利用圆的圆心为,半径.由题设圆心到直线的距离.  

,解得舍去)

与抛物线的相切点为,又,得.     

代入直线方程得:,∴    所以

第二问中,由(Ⅰ)知抛物线方程为,焦点.   ………………(2分)

,由(Ⅰ)知以为切点的切线的方程为.   

,得切线轴的点坐标为    所以,    ∵四边形FAMB是以FA、FB为邻边作平行四边形

因为是定点,所以点在定直线

第三问中,设直线,代入结合韦达定理得到。

解:(Ⅰ)由已知,圆的圆心为,半径.由题设圆心到直线的距离.  

,解得舍去).     …………………(2分)

与抛物线的相切点为,又,得.     

代入直线方程得:,∴    所以.      ……(2分)

(Ⅱ)由(Ⅰ)知抛物线方程为,焦点.   ………………(2分)

,由(Ⅰ)知以为切点的切线的方程为.   

,得切线轴的点坐标为    所以,    ∵四边形FAMB是以FA、FB为邻边作平行四边形,

因为是定点,所以点在定直线上.…(2分)

(Ⅲ)设直线,代入,  ……)得,                 ……………………………     (2分)

的面积范围是

 

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