立体几何大题。
1.如图:abcd—a1b1c1d1是正方体。求证:(1a1c⊥d1b1;(2a1c⊥bc1
2.在正方体abcd-a1b1c1d1中,p为dd1中点,o为底面abcd中心,求证:b1o⊥平面pac。
3.如图:在斜边为ab的rt△abc中,过点a作。
pa⊥平面abc,ae⊥pb于e,af⊥pc于f,1)求证:bc⊥平面pac;
2)求证:pb⊥平面aef.
4. 已知pa⊥矩形abcd所在平面,m、n分别是ab、pc的中点。
1)求证:mn⊥cd;(2)若∠pda=45°,求证mn⊥面pcd
5. 在正方体abcd—a1b1c1d1,g为cc1的中点,o为底面abcd的中心。求证:a1o⊥平面gbd
6. 在三棱锥s-abc中,sa=sb=sc,ab⊥bc,点d为ac的中点。
1)求证:sd⊥平面abc;
2)若ba=bc,求证:bd⊥平面sac.
7. 在正方形abcd中,点e为ab的中点,将△ade沿de折起,使△acd为正三角形。设点o在平面bcde内,试确定点o的位置,使ao⊥平面bcde,并说明理由。
8.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:;(求直线与平面所成角的正弦值.
立体几何大题精选(答案)
1.如图:abcd—a1b1c1d1是正方体。
求证:(1a1c⊥d1b1;(2a1c⊥bc1
解析:(1连a1c1,则a1c1⊥b1d1,又cc1⊥面a1c1,由三垂线定理可知a1c⊥b1d1,2)连b1c,仿(1)可证;
2.在正方体abcd-a1b1c1d1中,p为dd1中点,o为底面abcd中心,求证:b1o⊥平面pac。
证明:如图:连结ab1,cb1,设ab=1
ab1=cb1=,ao=co,∴b1o⊥ac,连结pb1,∵
∴b1o⊥po,∴b1o⊥平面pac。
3.如图:在斜边为ab的rt△abc中,过点a作。
pa⊥平面abc,ae⊥pb于e,af⊥pc于f,1)求证:bc⊥平面pac;
2)求证:pb⊥平面aef.
解析:1)pa⊥面acb,∴pa⊥bc,bc⊥ac,∴bc⊥面pac.
2)由(1)知bc⊥af,又af⊥pc,∴af⊥面pbc,∴af⊥pb,又pb⊥ae,pb⊥面aef.
4. 已知pa⊥矩形abcd所在平面,m、n分别是ab、pc的中点。
1)求证:mn⊥cd;(2)若∠pda=45°,求证mn⊥面pcd
解析:5. 在正方体abcd—a1b1c1d1,g为cc1的中点,o为底面abcd的中心。求证:a1o⊥平面gbd
解析:6. 在三棱锥s-abc中,sa=sb=sc,ab⊥bc,点d为ac的中点。
1)求证:sd⊥平面abc;
2)若ba=bc,求证:bd⊥平面sac.
证】(1)法一:因为sa=sc,d为ac的中点,则sd⊥ac.
取ab的中点e,连结de,se.
因为sa=sb,则ab⊥se.因为ab⊥bc, ed∥bc,则ab⊥ed.
所以ab⊥平面sde,从而sd⊥ab.
因为ac,ab是平面abc内的两条相交直线,故sd⊥平面abc.
法二:过点s作so⊥平面abc,垂足为o.
因为sa=sb=sc,则oa=ob=oc,所以点o为△abc的外心。
因为ab⊥bc,则点o为ac的中点,所以点o与点d重合,故sd⊥平面abc.
2)因为ba=bc,点d为ac的中点,则bd⊥ac.
又sd⊥平面abc,则bd⊥sd. 因为ac,sd是平面sac内的两条相交直线,故bd⊥平面sac.
7. 在正方形abcd中,点e为ab的中点,将△ade沿de折起,使△acd为正三角形。设点o在平面bcde内,试确定点o的位置,使ao⊥平面bcde,并说明理由。
解】取cd的中点f,连结ef,则cd⊥ef,cd⊥af,所以cd⊥平面aef,从而平面aef⊥平面bcde.
因为ao⊥平面bcde,则点o在ef上。
设正方形abcd的边长为1,则。
ae=,ef=1,又ae⊥af,ao⊥ef,则。
ae2=eo·ef,所以eo=.故点o**段ef上,且eo=ef.
8.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:;(求直线与平面所成角的正弦值.
解(ⅰ)在中,在中,,,
平面平面,且交线为,平面.∵平面,∴.
ⅱ)设与相交于点,由(ⅰ)知,,∴平面,平面,∴平面平面,且交线为,作,垂足为,则平面,连结,则是直线与平面所成的角.
由平面几何的知识可知,∴.
在中,,在中,,可求得.∴.
直线与平面所成的角的正弦值为.
立体几何大题答案
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