题目列表(包括答案和解析)
6、一个棱柱为正四棱柱的条件是( )
A、底面是正方形,有两个侧面垂直于底面
B、底面是正方形,有两个侧面是矩形 C、底面都是全等的矩形
D、底面是菱形,且有一个顶点处的三条棱两两垂直
5、已知α∩β=l,α⊥β,P∈α,P
l,则下列命题中的假命题是( )
A、过P点且垂直于α的直线平行于β
B、过点P且垂直于l的平面垂直β
C、过点P且垂直于β的直线在α内
D、过点P且垂直于l的直线在α内
4、已知m、n表示两条直线,α、β表示两个平面,给出下列条件
①m
α,n
α,m∥β,n∥β ②m、n异面,且m⊥α,n⊥β
③m、n异面,且m∥α,m∥β,n∥α,n∥β
④m、n相交且都在α、β外,m∥α,m∥β,n∥α,n∥β
则其中能使α∥β的两个条件是 ( )
A、①和② B、②和③ C、③和④ D、①和④
3、
下列四个正方体中,能得出AB⊥CD的是 ( )
A B C D
2、已知两条异面直线a、b所成的角为60°,直线l与a、b所成的角均等于θ,则θ的取值范围是 ( )
A、[30°,90°] B、[30°,90°) C、(30°,60°] D、[60°,120°]
1、直线c与异面直线a、b都相交,直线d与a相交且与c平行,则d与b的位置关系是 ( )
A、相交 B、平行 C、异面 D、相交或异面
22.(14分) 解法一:
(Ⅰ)∵AC1是正方体,∴AD⊥面DC1. 又D1F面DC1, ∴AD⊥D1F.
(Ⅱ)取AB中点G,连结A1G,FG.因为F是CD的中点,所以GF、AD平行且相等,又A1D1、AD平行且相等,所以GF、A1D1平行且相等,故GFD1A1是平行四边形,A1G∥D1F.
设A1G与AE相交于点H,则∠AHA1是AE与D1F所成的角,因为E是BB1的中点,所以Rt△A1AG≌Rt△ABE,∠GA1A=∠GAH,从而
∠AHA1=90°,即直线AE与D1F所成角为直角.
(Ⅲ)由(Ⅰ)知AD⊥D1F,由(Ⅱ)知AE⊥D1F,又AD∩AE=A,所以D1F⊥面AED.又因为D1F面A1FD1,所以面AED⊥面A1FD1.
(Ⅳ)连结GE,GD1. ∵FG∥A1D1,∴FG∥面A1ED1, ∵AA1=2,
面积S△A1GE=S□ABB1A1-2S△A1AG--S△GBE=![]()
又
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解法二:利用用向量求解
解析:设正方体的棱长为2,以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,DD1为z轴建立空间直角坐标系,则D(0,0,0),A(2,0,0),F(0,1,0),E(2,2,1),A1(2,0,2),D1(0,0,2),
(I) ∵
,
,得![]()
,∴ AD⊥D1F;
(II)又
,得![]()
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∴ AE与D1F所成的角为90°
(III) 由题意:
,
设平面AED的法向量为
,设平面A1FD1的法向量为
,
由
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由
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21.解:如图
(1)设
为
中点,连结![]()
![]()
,![]()
∴![]()
平面
平面
,平面
平面
,
∴
平面
,所以
为
与底面
所成的角,大小为
.
(2)设
为
中点,连结
,![]()
![]()
为
中点,![]()
∴![]()
又![]()
平面![]()
∴
,所以
为
的平面角
中,
,
又因为
,所以
,从而得
.
(3)设
点到平面
的距离为![]()
在
中,
,同理可得![]()
所以
,![]()
由
,即
,得
.
20.(12分)解:①60°;
②连SM,CM, ∵∠SBA=45° ∴SM⊥AB, 又CS⊥AB, ∴AB⊥面CSM.
过S作CM的垂线SN,垂足为N,则SN⊥CM,SN⊥AB,∴SN⊥面ABC.
∠SCN为所求的线面角,设SB=1 则不难计算 CS=
,SM=
,CM=
sin∠SCM=
=
.
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19.(12分) 如图,连结EG、FG、EF、BD、AC.EF、BD分别交AC于H、O. 因为ABCD是正方形,E、F分别为AB和AD的中点,故EF∥BD,H为AO的中点.
BD不在平面EFG上.否则,平面EFG和平面ABCD重合,从而点G在平面的ABCD上,与题设矛盾.
由直线和平面平行的判定定理知BD∥平面EFG,
所以BD和平面EFG的距离就是点B到平面EFG的距离.
∵BD⊥AC ∴EF⊥HC. ∵GC⊥平面ABCD, ∴EF⊥GC,
∴EF⊥平面HCG. ∴平面EFG⊥平面HCG,HG是这两个垂直平面的交线.
作OK⊥HG交HG于点K,由两平面垂直的性质定理知OK⊥平面EFG,所以线段OK的长就是点B到平面EFG的距离.
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