565. 正n棱柱每相邻两个侧面所成二面角度数为__________。
解析:
底面正多边形的每一个内角为某两个邻面所成二面角的平面角,正n边形内角度数为![]()
564. 正四棱柱的一个侧面面积为S,则它的对角面面积是__________。
解析:
设正棱柱底面边长为a,高为h,则ah=S,对角面面积为![]()
563. 在四棱锥的四个侧面中,直角三角形最多可有
A、1个 B、2个 C、3个 D、4个
解析:D。 如图,ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,则P-ABCD的四个侧面均为直角三角形
562. 斜四棱柱侧面最多可有几个面是矩形
A、 0个 B、1个 C、2个 D、3个
解析:C。 只能相对的侧面均为矩形
561. 四面体的四个顶点到平面M的距离之比为1∶1∶1∶3,则平面M的个数应有多少个?
解 这样的平面应分4种情况讨论:
(1)4个顶点都在平面M的同侧,则有C41·1=4个(平面);
(2)距离比为3的顶点与其他3个顶点不同侧,则有C41·1=4个(平面);
(3)距离比为3的顶点与其他3个顶点中的1个同侧,则有C31·C41·1=12个(平面)
(4)距离比为3的顶点与其他3个顶点中的2个同侧,则有C32·C41·1=12个(平面);
∴ 一共应有4+4+12+12=32个(平面)
560. 在ΔABC中,M、N分别是AB、AC上的点,
=
=
.沿MN把ΔAMN到ΔA′MN的位置,二面角A′-MN-B为60°,求证:平面A′MN⊥平面A′BC.
解析:作AD⊥BC于D,设AD∩MN=P,∠A′PD=60°,可证A′P⊥平面A′BC.
559. 正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为a,求A1C1和平面AB1C间的距离.
解法1 如图所示,A1C1∥平面AB1C,又平面BB1DD1⊥平面AB1C.
故若过O1作O1E⊥OB1于E,则OE1⊥平面AB1C,O1E为所求的距离
由O1E·OB1=O1B1·OO1,
可得:O1E=![]()
![]()
解法2:转化为求C1到平面AB1C的距离,也就是求三棱锥C1-AB1C的高h.
由 V
=V
,可得h=
a.
解法3 因平面AB1C∥平面C1DA1,它们间的距离即为所求,连BD1,分别交B1O、DO1与F、G(图中未画出)。易证BD1垂直于上述两个平面,故FG长即为所求,易求得
FG=
.
点评 (1)求线面距离的先决条件是线面平行,而求线面距离的常用方法是把它们转化为求点面之间的距离,有时也可转化为求面面距离,从本题的解法也可悟出求异面直线之间的距离的思路.
558. 如图,在棱长为a的正方体AC1中,M是CC1的中点,点E在AD上,且AE=
AD,F在AB上,且AF=
AB,求点B到平面MEF的距离.
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解法一:设AC与BD交于O点,EF与AC交于R点,由于EF∥BD所以将B点到面MEF的距离转化为O点到面MEF的距离,面MRC⊥面MEF,而MR是交线,所以作OH⊥MR,即OH⊥面MEF,OH即为所求.
∵OH·MR=OR·MC,
∴OH=
.
解法二:考察三棱锥B-MEF,由VB-MEF=VM-BEF可得h.
点评 求点面的距离一般有三种方法:
①利用垂直面;
②转化为线面距离再用垂直面;
③当垂足位置不易确定时,可考虑利用体积法求距离.
557. 在空间四边形ABCP中,PA⊥PC,PB⊥BC,AC⊥BC.PA、PB与平面ABC所成角分别为30°和45°。(1)直线PC与AB能否垂直?证明你的结论;(2)若点P到平面ABC的距离为h,求点P到直线AB的距离.
解析:主要考查直线与直线、直线与平面的位置关系的综合应用及线面角,点面间距离等概念应用,空间想象力及推理能力.
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解 (1)AB与PC不能垂直,证明如下:假设PC⊥AB,作PH⊥平面ABC于H,则HC是PC在平面ABC的射影,∴HC⊥AB,∵PA、PB在平面ABC的射影分别为HB、HA,PB⊥BC,PA⊥PC.
∴BH⊥BC,AH⊥AC
∵AC⊥BC,∴平行四边形ACBH为矩形.
∵HC⊥AB,∴ACBH为正方形.
∴HB=HA
∵PH⊥平面ACBH.∴ΔPHB≌ΔPHA.
∴∠PBH=∠PAH,且PB,PA与平面ABC所成角分别为∠PBH,∠PAH.由已知∠PBH=45°,∠PAH=30°,与∠PBH=∠PAH矛盾.
∴PC不垂直于AB.
(2)由已知有PH=h,∴∠PBH=45°
∴BH=PH=h.∵∠PAH=30°,∴HA=
h.
∴矩形ACBH中,AB=
=
=2h.
作HE⊥AB于E,∴HE=
=
=
h.
∵PH⊥平面ACBH,HE⊥AB,
由三垂线定理有PE⊥AB,∴PE是点P到AB的距离.
在RtΔPHE中,PE=
=
=
h.
即点P到AB距离为
h.
评析:此题属开放型命题,处理此类问题的方法是先假设结论成立,然后“执果索因”,作推理分析,导出矛盾的就否定结论(反证法),导不出矛盾的,就说明与条件相容,可采用演绎法进行推理,此题(1)属于反证法.
556. 空间四边形PABC中,PA、PB、PC两两相互垂直,∠PBA=45°,∠PBC=60°,M为AB的中点.(1)求BC与平面PAB所成的角;(2)求证:AB⊥平面PMC.
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解析:此题数据特殊,先考虑数据关系及计算、发现解题思路.
解 ∵ PA⊥AB,∴∠APB=90°
在RtΔAPB中,∵∠ABP=45°,设PA=a,
则PB=a,AB=
a,∵PB⊥PC,在RtΔPBC中,
∵∠PBC=60°,PB=a.∴BC=2a,PC=
a.
∵AP⊥PC ∴在RtΔAPC中,AC=
=
=2a
(1)∵PC⊥PA,PC⊥PB,∴PC⊥平面PAB,
∴BC在平面PBC上的射影是BP.
∠CBP是CB与平面PAB所成的角
∵∠PBC=60°,∴BC与平面PBA的角为60°.
(2)由上知,PA=PB=a,AC=BC=2a.
∴M为AB的中点,则AB⊥PM,AB⊥CM.
∴AB⊥平面PCM.
说明 要清楚线面的垂直关系,线面角的定义,通过数据特点,发现解题捷径.
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