2.(2012,广东。本小题满分13分)
如图5所示,在四棱锥p-abcd中,ab平面pad,abcd,pd=ad,e是pb的中点,f是dc上的点且df=ab,ph为pad中ad边上的高.
1) 证明:ph平面abcd;
2) 若ph=1,ad=,fc=1,求三棱锥e-bcf的体积;
3) 证明:ef平面pab. 解:
4分。2):过b点做bg;
连接hb,取hb 中点m,连接em,则em是的中位线。
即em为三棱锥底面上的高。
6分。8分。
3):取ab中点n,pa中点q,连接en,fn,eq,dq
13分。(2005,全国3.本小题满分12分)
在四棱锥v-abcd中,底面abcd是正方形,侧面vad是正三角形,平面vad⊥底面abcd.
(ⅰ)证明ab⊥平面vad;
(ⅱ)求面vad与面vdb所成的二面角的大小.
证明:(ⅰ作ad的中点o,则vo⊥底面。
abcd1分。
建立如图空间直角坐标系,并设正方形边长为12分。
则a(,0,0),b(,1,0),c(-,1,0),d(-,0,0),v(0,0,),3分。
由4分。5分。
又ab∩**=a ∴ab⊥平面vad6分。
(ⅱ)由(ⅰ)得是面vad的法向量7分。
设是面vdb的法向量,则。
…9分,…分。
又由题意知,面vad与面vdb所成的二面角,所以其大小为。
4.(2012,全国。本小题满分12分)
如图,三棱柱abc-a1b1c1中,侧棱垂直底面,∠acb=90°,ac=bc=aa1,d是棱aa1的中点。
i)证明:平面bdc1⊥平面bdc
ⅱ)平面bdc1分此棱柱为两部分,求这两部分体积的比。
5(12,天津。本小题满分13分)
如图,在四棱锥p-abcd中,底面abcd是矩形,ad⊥pd,bc=1,pc=2,pd=cd=2.
i)求异面直线pa与bc所成角的正切值;
ii)证明平面pdc⊥平面abcd;
iii)求直线pb与平面abcd所成角的正弦值。
6(12,山东。本小题满分12分)
如图,几何体是四棱锥,△为正三角形,.
ⅰ)求证:;
ⅱ)若∠,m为线段ae的中点,求证:∥平面。
(i)设中点为o,连接oc,oe,则由知,又已知,所以平面oce.
所以,即oe是bd的垂直平分线,所以。
ii)取ab中点n,连接,m是ae的中点,∴∥是等边三角形,∴.
由∠bcd=120°知,∠cbd=30°,所以∠abc=60°+30°=90°,即,所以nd∥bc,所以平面mnd∥平面bec,故dm∥平面bec.
7、(2013四川,文19)(本小题满分12分)如图,在三棱柱abc-a1b1c1中,侧棱aa1⊥底面abc,ab=ac=2aa1=2,∠bac=120°,d,d1分别是线段bc,b1c1的中点,p是线段ad上异于端点的点.
1)在平面abc内,试作出过点p与平面a1bc平行的直线l,说明理由,并证明直线l⊥平面add1a1;
2)设(1)中的直线l交ac于点q,求三棱锥a1-qc1d的体积.(锥体体积公式:v=sh,其中s为底面面积,h为高)
解:(1)如图,在平面abc内,过点p作直线l∥bc,因为l在平面a1bc外,bc在平面a1bc内,由直线与平面平行的判定定理可知,l∥平面a1bc.
由已知,ab=ac,d是bc的中点,所以,bc⊥ad,则直线l⊥ad.
因为aa1⊥平面abc,所以aa1⊥直线l.
又因为ad,aa1在平面add1a1内,且ad与aa1相交,所以直线l⊥平面add1a1.
2)过d作de⊥ac于e,因为aa1⊥平面abc,所以de⊥aa1.
又因为ac,aa1在平面aa1c1c内,且ac与aa1相交,所以de⊥平面aa1c1c.
由ab=ac=2,∠bac=120°,有ad=1,∠dac=60°,所以在△acd中,de=ad=.
又=a1c1·aa1=1,所以==de·=.
因此三棱锥a1-qc1d的体积是。
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