立体几何专题

发布 2022-10-11 00:45:28 阅读 2918

18.如图,在底面为平行四边形的四棱锥p-abcd中,ab⊥ac,pa⊥平面abcd,且pa=ab,点是pd中点。

ⅰ)求证:ac⊥pb;

ⅱ)求证: pb∥平面aec;

18. 解:(1)由pa⊥平面abcd可得paac又ab⊥ac,所以ac平面pab,所以ac⊥pb

2)如图,连bd交ac于点o,连eo,则eo是△pdb的中位线,eo∥pbpb∥平面aec

19.(本小题满分12分)

在四棱锥中,底面abcd是矩形,ad=2,侧面pad是正三角形且与底面abcd垂直, e是ab中点,设pc与平面abcd所成角为。

1)证明:cd⊥平面pad;

3)求点d到平面pce的距离。

1)面abcd为矩形,∴cd⊥ad,又,面面abcd,∴cd⊥平面abcd4分。

2)取ad的中点o,连结op,oc ,oe,pad为等边,∴op⊥ad,又面面abcd,∴po⊥平面abcd,则∠pco为pc与面abcd所成的平面角,5分。

ad=2,在等边pad 中op=,opc中,oc=3 ,∴e为ab中点,∴ae=,∴在rtaoe中,oe=,同理,ce=,由,

得∠oec7分。

又op⊥平面abcd,∴pe⊥ce.

∠peo是二面角p—ce—d的平面角,,∴peo9分。

3)由(2)知pec为rt,连接de,设d到平面dec的距离为d11分。

3.如图,已知棱柱abcd—a1b1c1d1的底面是菱形,且aa1⊥面abcd,∠dab=60°,ad=aa1,f为棱aa1的中点,m为线段bd1的中点。

(1)求证:mf∥面abcd;(2)求证:mf⊥面bdd1b1

证明:(1)连结ac、bd交于点o,再连结mo,(2)

4、(本题满分12分)如图,四棱锥p—abcd中, pa平面abcd,底面abcd是直角梯形,ab⊥ad,cd⊥ad,cd=2ab,e为pc中点.

() 求证:平面pdc平面pad;

() 求证:be//平面pad.

4.证明:(1)由pa平面abcd

平面pdc平面pad;

2)取pd中点为f,连结ef、af,由e为pc中点,得ef为△pdc的中位线,则ef//cd,cd=2ef.

又cd=2ab,则ef=ab.由ab//cd,则ef∥ab.

所以四边形abef为平行四边形,则ef//af.

由af面pad,则ef//面pad.

17.(本小题满分13分)如图,在直三棱柱中点是的中点。

1)求证:;

2)求证:∥平面。

17.(本小题满分13分)

证明: (1) ∵三棱柱为直三棱柱,平面, ∴又,∴平面,

7分。(2) 令与的交点为, 连结。

是的中点,为的中点, ∴

又 ∵平面, 平面,∴∥平面13分。

19.(本小题满分12分)

已知等腰三角形pdcb中(如图1),pb=3,dc=1,pb=bc=,a为pb边上一点,且pa=1,将△pad沿ad折起,使面。

pad⊥面abcd(如图2).

(ⅰ)证明:平面pad⊥pcd;

(ⅱ)试在棱pb上确定一点m,使截面amc

把几何体分成的两部分;

(ⅲ)在m满足(ⅱ)的情况下,判断直线pd

是否平行面amc.

19.(本小题满分12分)

(i)证明:依题意知:

2分。…4分。

(ii)由(i)知平面abcd

∴平面pab⊥平面abcd. …4分。

在pb上取一点m,作mn⊥ab,则mn⊥平面abcd,设mn=h则。6分。

要使。即m为pb的中点8分。

(ⅲ)连接bd交ac于o,因为ab//cd,ab=2,cd=1,由相似三角形易得bo=2od

o不是bd的中心………10分。

又∵m为pb的中点。

在△pbd中,om与pd不平行。

om所以直线与pd所在直线相交。

又om平面amc

直线pd与平面amc不平行。……12分。

18.(本小题满分14分)

如图,矩形中,,,为上的点,且。

ⅰ)求证:;

ⅱ)求证;;

ⅲ)求三棱锥的体积.

18解:(ⅰ证明: ,

则(2分)又,则。

(4分)(ⅱ)证明:依题意可知:是中点。

则,而。∴是中点 (6分)

在中, 8分)

ⅲ)解: 而。

10分)是中点。

∴是中点 ∴且。

∴中, 12分)

14分)如图,在矩形中,是的中点,以为折痕将向上折起,使为,且平面平面.

ⅰ)求证:;

19、(本小题满分13分)

解(ⅰ)在中,在中,2分。

平面平面,且交线为,平面.

平面5分。17.(本小题14分)已知:正方体,,e为棱的中点.

ⅰ) 求证。

ⅱ) 求证:平面。

ⅲ)求三棱锥的体积.

17.析:主要考察立体几何中的位置关系、体积.

解:(ⅰ证明:连结,则1分。

是正方形,∴.面,∴.

又,∴面4分。

面,∴,5分。

ⅱ)证明:作的中点f,连结.

是的中点,∴ 四边形是平行四边形,∴.7分。

是的中点,∴,又,∴.

四边形是平行四边形, /平面面9分。

又平面,∴面. …10分。

311分。14分。

12分)如图,已知直平行六面体abcd—a1b1c1d1中,ad⊥bd,ad=bd=a,e是cc1的中点,a1d⊥be。

(1)求证:a1d⊥平面bde;

(2)求二面角b—de—c的大小。

(3)求点b到平面a1de的距离。

1)∵aa1⊥面abcd, ∴aa1⊥bd,又bd⊥ad, ∴bd⊥a1d2分。

又a1d⊥be,∴a1d⊥平面bde3分。

2)连b1c,则b1c⊥be,易证rt△cbe∽rt△cbb1,,又e为cc1中点,∴

5分。取cd中点m,连bm,则bm⊥平面cd1,作mn⊥de于n,连nb,则∠bnm是二面角b—de—c的平面角7分。

rt△ced中,易求得mn=中,∠bnm=

∠bnm=arctan10分。

3)易证bn长就是点b到平面a1de的距离11分。

∠bn12分。

18. (本题满分14分)

已知四棱锥的底面是菱形,平面, 点为的中点。

ⅰ)求证:平面;

(ⅱ)求证:平面。

18.(本题满分14分)

ⅰ)证明: 连结,与交于点,连结。……1分。

是菱形, 是的中点。

点为的中点4分。

平面平面,平面7分。

ⅱ)证明: 平面,平面,10分。

是菱形12分

平面14分。

18.(本小题满分14分)

如图4所示,四棱锥中,底面为正方。

形,平面,,,分

别为、、的中点.

1)求证:pa∥平面;

2)求三棱锥的体积.

18.(本小题满分14分)

本小题主要考查空间中线面关系,考查数形结合的数学思想和方法,以及空间想象能力、逻辑推理能力和运算求解能力)

1)证法1:如图,取的中点,连接,分别为的中点,∴.

分别为的中点,∴.

四点共面2分。

分别为的中点4分。

平面,平面,平面6分。

证法2:∵分别为的中点,2分,∴.平面平面. …5分。

平面,∴平面6分。

2)解:∵平面,平面,∴.

为正方形,∴.平面8分。

10分,14分。

18.(本题满分14分)如图,在四棱锥中,底面是边长为的正方形,侧面,且,若、分别为、的中点。

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