题目列表(包括答案和解析)
3.空间四边形ABCD中,若
,则
与
所成角为
A、
B、
C、
D、![]()
2.已知两个平面垂直,下列命题
①一个平面内的已知直线必垂直于另一个平面的任意一条直线;
②一个平面内的已知直线必垂直于另一个平面的无数条直线;
③一个平面内的任一条直线必垂直于另一个平面;
④过一个平面内任意一点作交线的垂线,则垂线必垂直于另一个平面.
其中正确的个数是( ) A.3 B.2 C.1 D.0
1.若直线a不平行于平面
,则下列结论成立的是( )
A.
内所有的直线都与a异面;
B.
内不存在与a平行的直线;
C.
内所有的直线都与a相交;
D.直线a与平面
有公共点.
5.
6.
7.
8.
9.
10.①,②
1.①③④⑤
2.①③ 3.
4.
![]()
15.D 16.D 17.A 18.B
8.C 9.C 10.B 11.C 12.D 13.C 14.C
1.D 2.A 3.D 4.B 5.C 6.B 7.B
24.
[06山东·理] 如图,已知平面
平行于三棱锥
的底面ABC,等边△
所在的平面与底面ABC垂直,且∠ACB=90°,设![]()
(Ⅰ)求证直线
是异面直线
与
的公垂线;
(Ⅱ)求点A到平面VBC的距离;
(Ⅲ)求二面角
的大小。
[解]解法1:(Ⅰ)证明: ∵平面![]()
∥平面
,
![]()
![]()
又∵平面
⊥平面
,平面
∩平面
,
∴
⊥平面
,
,
又
,
.
为
与
的公垂线.
(Ⅱ)解法1:过A作
于D,
∵△
为正三角形, ∴D为
的中点.
∵BC⊥平面
∴
,
又
, ∴AD⊥平面
,
∴线段AD的长即为点A到平面
的距离.
在正△
中,
.
∴点A到平面
的距离为
.
解法2:取AC中点O连结
,则
⊥平面
,且
=
.
由(Ⅰ)知
,设A到平面
的距离为x,
,
即
,解得
.
即A到平面
的距离为
.
所以,
到平面
的距离为
.
(III)
过
点作
于
,连
,由三重线定理知![]()
是二面角
的平面角。
在
中,
![]()
。
。
所以,二面角
的大小为arctan
。
解法二:取
中点
连
,易知
底面
,过
作直线
交
于
。
取
为空间直角坐标系的原点,
所在直线分别为
轴,
轴,
轴建立如图所示的空间直角坐标系。则
。
(I)
,
,
,
。 ![]()
又![]()
由已知
。
,
而
。
又![]()
显然相交,
是
的公垂线。
(II)设平面
的一个法向量
, 又![]()
由![]()
取
得 ![]()
点
到平面
的距离,即
在平面
的法向量
上的投影的绝对值。
,设所求距离为
。
则![]()
![]()
![]()
所以,A到平面VBC的距离为
.
(III)设平面
的一个法向量![]()
由
取
,![]()
![]()
二面角
为锐角,
所以,二面角
的大小为![]()
选择题与填空题答案
23.如图,在直三棱柱
中,
、
分别为
、![]()
的中点。
(I)证明:ED为异面直线
与
的公垂线;
(II)设
求二面角
的大小。
[解] 解法一:
(Ⅰ)设O为AC中点,连接EO,BO,则EO∥=C1C,
又C1C∥=B1B,所以EO∥=DB,EOBD为平行四边形,ED∥OB.
∵AB=BC,∴BO⊥AC,
又平面ABC⊥平面ACC1A1, BO
面ABC, 故BO⊥平面ACC1A1,
∴ED⊥平面ACC1A1, ED⊥AC1, ED⊥CC1,
∴ED⊥BB1,ED为异面直线AC1与BB1的公垂线.
(Ⅱ)连接A1E,由AA1=AC=AB 可知,A1ACC1为正方形,
∴A1E⊥AC1, 又由ED⊥平面ACC1A1和ED
平面ADC1知
平面ADC1⊥平面A1ACC1,∴A1E⊥平面ADC1.作EF⊥AD,垂足为F,连接A1F,
则A1F⊥AD,∠A1FE为二面角A1-AD-C1的平面角.
不妨设AA1=2,则AC=2,AB=ED=OB=1,EF==,
tan∠A1FE=,∴∠A1FE=60°.
所以二面角A1-AD-C1为60°.
解法二:
(Ⅰ)如图,建立直角坐标系O-xyz,其中原点O为AC的中点.
设A(a,0,0),B(0,b,0),B1(0,b,2c).
则C(-a,0,0),C1(-a,0,2c),E(0,0,c),D(0,b,c).
=(0,b,0),=(0,0,2c). ·=0,
∴ED⊥BB1.
又=(-2a,0,2c), ·=0, ∴ED⊥AC1,
所以ED是异面直线BB1与AC1的公垂线.
(Ⅱ)不妨设A(1,0,0),则B(0,1,0),C(-1,0,0),A1(1,0,2),
=(-1,-1,0),=(-1,1,0),=(0,0,2),
·=0,·=0,即BC⊥AB,BC⊥AA1,又AB∩AA1=A,
∴BC⊥平面A1AD.
又E(0,0,1),D(0,1,1),C(-1,0,1),=(-1,0,-1),=(-1,0,1),=(0,1,0),
·=0,·=0,即EC⊥AE,EC⊥ED,又AE∩ED=E, ∴ EC⊥面C1AD.
cos<,>==,即得和的夹角为60°.
所以二面角A1-AD-C1为60°.
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com