99.解:(1)如图9―86,在平面ABCD内,过点A作AE⊥CD,垂足为E,连接PE.
由PA⊥平面ABCD,由三垂线定理知PE⊥CD,故∠PEA是二面角P―CD―A的平面角.
即线段AB1在平面B1BCC1内的射影长为
.
评述:本题考查棱柱、线面平行、平面垂直、三垂线定理、二面角等概念,对空间想象能力、逻辑思维能力、运算能力要求较高.
作二面角的平面角,方法虽多,最基本方法还是通过找到或作出垂线段,通过垂足及垂线段端点作出二面角的平面角,可用三垂线定理或逆定理证之,这样二面角所在的三角形为直角三角形,易于计算.
∴B1F=![]()
∴
.又F为正三角形ABC的BC边的中点.
因而B1B2=BF?BC=1×2=2
于是B1F2=B1B2+BF2=3
由已知AB1⊥BC1,ED∥AB1,所以ED⊥BC1,由三垂线定理的逆定理知BC1⊥FE,所以∠DEF是二面角D―BC1―C的平面角,设AC=1,则CD=
,DF=DCsin60°=
,CF=DCcos60°=
,BF=
,取BC的中点G,则GF=
,在Rt△BEF中,EF2=BF?GF=
?
=
,EF=
,tanDEF=
=1,∠DEF=45°,故以BC1为棱、DBC1与CBC1为面的二面角α的度数为45°.
(文)作AF⊥BC,垂足为F.因为面ABC⊥面B1BCC1,所以AF⊥面B1BCC1.连B1F,则B1F是AB1在平面B1BCC1内的射影.
∵BC1⊥AB1 ∴BC1⊥B1F
∵四边形B1BCC1是矩形
∴∠B1BF=∠BCC1=90°,又∠FB1B=∠C1BC
∴△B1BF∽△BCC1
98.如图9―85,(Ⅰ)证明:因为A1B1C1―ABC是三棱柱,所以四边形B1BCC1是矩形,连B1C与BC1交于E,则E为B1C的中点,连DE,D是AC的中点,所以ED∥AB1,又ED
平面BDC1,AB1
平面BDC1,所以AB1∥平面BDC1.
(Ⅱ)解:(理)由已知平面ABC⊥平面BB1C1C,在平面ABC内作DF⊥BC,F为垂足,则DF⊥平面B1BCC1,连EF,EF为ED在平面B1BCC1上的射影.
∠PFE是二面角P―BC―D的平面角,在Rt△PEF中,tanPFE=
,所以∠PFE=arctan
.
评述:本小题重点考查线面垂直、面面垂直、二面角及其平面角、棱锥的体积.在能力方面主要考查空间想象能力.
97.解:(Ⅰ)因为AB⊥AD,AB⊥AP,所以AB⊥面PAD,所以面ABCD⊥面PAD,在面PAD中,作PE⊥AD交AD延长线于E,所以PE⊥平面ABCD,在Rt△PAE中,PE=APsin60°=2
,所以VP-ABCD=
AB?AD?PE=2
.
(Ⅱ)在平面ABCD中,作EF∥DC,交BC延长线于点F,则EF⊥BF,连PF,则
由题设知
=3π 即d=![]()
评述:本题主要考查圆柱的概念,两异面直线垂直、直线与平面的垂直、圆柱及棱锥的体积、直线与平面所成的角.主要考查空间想象能力和逻辑推理能力.
分析本题考生答题失误大致有如下几点:
(1)缺乏清晰的空间形体观念,抓不住“DA、AE、EB三线两两垂直”这个本质关系.解答过程中方向不明,层次不清,逻辑混乱现象均可能发生.
(2)未能找到DE与平面ABCD所成的角.
(3)未能正确和准确地进行推理计算,随意列写各种关系,盲目换算.
(4)数值计算出现差错.
又V圆柱=π(
)2?AD=
a2h
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