百分百教育高考押题之立体几何。
1.如图,在四棱锥a-bcde中,侧面ade是等边三角形,底面bcde是等腰梯形,且cd∥be,de=2,cd=4, ,m是de的中点,f是ac的中点,且ac=4,求证:(1)平面ade⊥平面bcd;
2)fb∥平面ade.
2.如图,在四棱锥中,底面abcd是正方形,侧棱底面abcd,,e是pc的中点.
ⅰ)证明平面edb;
ⅱ)求eb与底面abcd所成的角的正切值.
3.如图,四棱锥中,四边形为矩形,为等腰三角形,,平面平面,且,分别为和的中点.
ⅰ)证明:平面;
ⅱ)证明:平面平面;
ⅲ)求四棱锥的体积.
4.(本小题满分12分)如图,三棱柱中,,,
ⅰ)证明:;
ⅱ)若,,求三棱柱的体积。
5.如图,在四棱锥p-abcd中,pd⊥平面abcd,ab∥dc,已知bd=2ad=2pd=8,ab=2dc=4.
ⅰ)设m是pc上一点,证明:平面mbd⊥平面pad;
ⅱ)若m是pc的中点,求棱锥p-dmb的体积.
6.如图,三棱锥中,,
ⅰ)求证:;
ⅱ)若,是的中点,求与平面所成角的正切值
7.如图,在等腰梯形中,是梯形的高,,,现将梯形沿折起,使,且,得一简单组合体如图所示,已知分别为的中点。
1)求证:平面;
2)求证:平面。
8.如图,四棱锥的底面为正方形,底面,分别是的中点。
1)求证:平面;
2)求证:平面平面;
3)若,求与平面所成的角的大小。
9.如图,在四棱锥中,四边形是菱形,,e为pb的中点.
ⅰ)求证:平面;
ⅱ)求证:平面平面。
10.如图,在直三棱柱abc-a1b1c1中,点m是a1b的中点,点n是b1c的中点,连接mn
ⅰ)证明:mn//平面abc;
ⅱ)若ab=1,ac=aa1=,bc=2,求二面角a—a1c—b的余弦值的大小
11.如图,四棱锥的底面是直角梯形,,,和是两个边长为的正三角形,,为的中点,为的中点.
(ⅰ)求证:平面;
(ⅱ)求证:平面;
(ⅲ)求直线与平面所成角的正弦值.
12.如图,在多面体中,四边形是矩形,∥,平面。
1)若点是中点,求证:.
2)求证:.
3)若求。13.如图所示,在立方体abcd-a1b1c1d1中,aa1=ad=1,e为cd中点.
1)求证:b1e⊥ad1;
2)在棱aa1上是否存在一点p,使得dp∥平面b1ae?
若存在,求ap的长;若不存在,说明理由;
3)若二面角a-b1e-a1的大小为30°,求ab的长.
14.(本小题10分)如图,在底面是菱形的四棱锥p—abcd中,点e在pd上,且pe:ed= 2: 1.
ⅰ)证明 pa⊥平面abcd;
ⅱ)求以ac为棱,eac与dac为面的二面角θ的大小。
15.(本小题满分12分)如图,四棱锥p-abcd中,,是的中点.
1)求证:;
2)求二面角的平面角的正弦值.
立体几何解答题(文科)参***。
1.(1)证明详见解析;(2)证明详见解析。
解析】试题分析:(1)首先根据直线与平民啊垂直的判定定理证明平面bcd,然后再根据平面垂直的判定定理证明平面ade⊥平面bcd;(2),取dc的中点n,首先证fn∥平面ade,然后再证∴bn∥平面ade,再根据平面与平民啊平行的判定定理证明∴平面ade∥平面fnb,最后由面面平行的性质即可。
试题解析:(1)∵ade是等边三角形,,m是de的中点,在dmc中,dm=1,,cd=4,,即mc=.
在amc中,
am⊥mc,又∵ ,平面bcd,am平面ade, ∴平面ade⊥平面bcd.
2)取dc的中点n,连结fn,nb,f,n分别是ac,dc的中点,∴fn∥ad,由因为fn平面ade,ad平面ade, ∴fn∥平面ade,n是dc的中点,∴bc=nc=2,又,∴bcn是等边三角形,∴bn∥de,由bn平面ade,ed平面ade, ∴bn∥平面ade,, 平面ade∥平面fnb,fb平面fnb, ∴fb∥平面ade.
考点:1.直线与平面垂直的判定;2.平面一平面垂直的判定;3.直线与平面平行的判定。
2.(ⅰ见解析;(ⅱ
解析】试题分析:(ⅰ令ac、bd交于点o,连接oe,证明oe∥ap,即可证明ap∥面bde;(ⅱ先找到直线与平面所成的角,令f是cd中点,又e是pc中点,连结ef,bf,可以证明ef⊥面abcd,故∠ebf为面be与面abcd所成的角,在rt⊿bef中求出其正切值。
试题解析:(ⅰ令ac、bd交于点o,连接oe,∵o是ac中点,又e是pc中点。
oe∥ap3分。
又oe面bde,ap面bde5分。
ap∥面bde6分。
ⅱ)令f是cd中点,又e是pc中点,连结ef,bf
ef∥pd,又pd⊥面abcd
ef⊥面abcd8分。
∠ebf为面be与面abcd所成的角。
令pd=cd=2a
则cd=ef=a, bf10分。
在rt⊿bef中,
故be与面abcd所成角的正切是12分。
考点:线面平行的判定、直线与平面所成的角、勾股定理。
3.(ⅰ详见解析;(ⅱ详见解析;(ⅲ
解析】试题分析:(ⅰ证明线面平行,一般可考虑线面平行的判定定理,构造面外线平行于面内线,其手段一般是构造平行四边形,或构造三角形中位线(特别是有中点时),本题易证从而达到目标;(ⅱ要证面面垂直,由面面垂直的判定定理知可先考察线面垂直,要证线面垂直,又要先考察线线垂直;(ⅲ求棱锥的体积,关键是作出其高,由面面及为等腰直角三角形,易知(中点为),就是其高,问题得以解决。
试题解析:(ⅰ证明:如图,连结.
四边形为矩形且是的中点.∴也是的中点.
又是的中点2分。
平面,平面,所以平面; 4分。
ⅱ)证明:∵平面平面,,平面平面,所以平面平面,又平面,所以 6分。
又,是相交直线,所以面
又平面,平面平面8分。
ⅲ)取中点为.连结,为等腰直角三角形,所以,因为面面且面面,所以,面,即为四棱锥的高. 10分
由得.又.四棱锥的体积 12分。
考点:空间中线面的位置关系、空间几何体的体积。
4.(1)取ab的中点o,连接、、,因为ca=cb,所以,由于ab=a a1,∠ba a1=600,所以,所以平面,因为平面,所以ab⊥a1c;
2)因为因为为等边三角形,所以,底面积,所以体积。
解析】(1)构造辅助线证明线面垂直,进而得到线线垂直;(2)利用体积公式进行求解。
学科网考点定位】本题考查线面垂直的判定、线面垂直的性质以及三棱柱的体积公式,考查学生的化归与转化能力以及空间想象能力。
5.(ⅰ详见解析;(ⅱ
解析】试题分析:(ⅰ要证明平面平面,只需证明一个平面过另一个平面的垂线,因为m是pc上一点,不确定,故证明平面,显然易证;(ⅱ求棱锥p-dmb的体积,直接求,底面面积及高都不好求,但注意到棱锥p-dmb是棱锥p-dcb除去一个小棱锥m-dcb而得到,而这两个棱锥的体积都容易求,值得注意的是,当一个几何体的体积不好求时,可进行转化成其它几何体来求.
试题解析:(i)证明:在中,由于,所以.故。又平面平面平面,所以平面,又平面,故平面平面;
ii)过作于是的中点,,.
考点:本小题考查面面垂直的判定、线面垂直的判定,面面垂直的性质定理应用;,以及棱锥的体积公式,考查学生的化归与转化能力以及空间想象能力.
6.(ⅰ证明略;(ⅱ
解析】试题分析:(ⅰ根据直线与平面垂直的判定定理,只要找到和平面中两条相交直线垂直就可以证明直线和平面垂直,那么再由平面和平面垂直的判定定理可知,证明中要把条件到结论叙述清楚;(ⅱ先根据这个条件做辅助线构造出所求的线面角,再在三角形中根据解三角形的方法求得线面角的正切值,一定要注意线面角要找准,不能乱构造。
试题解析:解:(ⅰ因为,所以 2分。
又因为,即。
所以 4分。
又,所以 6分。
ⅱ)取中点,连,则。
又,所以,连结,则就是与平面所成的角 10分。
设,则,所以15分。
考点:1、直线与平面垂直的判定;2、平面与平面垂直的判定;3、直线与平面所成的角。
7.(1)证明过程详见解析;(2)证明过程详见解析。
解析】试题分析:本题考查线面平行、线面垂直的证明,考查学生的空间想象能力和推理论证能力。第一问,利用矩形和三角形的性质,先证明平行于,利用线面平行的判定定理证明;第二问,注意折起前和折起后的一些性质是不变的,要证明线面垂直,只需证明的是线和平面内的2条相交直线都垂直。
试题解析:(1)证明:连结。∵四边形是矩形,为中点,为中点,在中,为中点,故。
平面,平面,∴平面。(5分)
2)依题意知, 且,平面。
平面,∴.为中点,∴,结合,知四边形是平行四边形,,.
而,,∴即。
又,∴平面。(12分)
考点:1.线面平行的判定定理;2.线面垂直的判定。
8.(1)见解析;(2)见解析;(3).
解析】试题分析:(1)证明;(2)证明面;(3)是与平面所成的角,在中求解。
试题解析:(1)如图,连结,则是的中点,又是的中点,∴.
又 ∵平面,面。
平面4分。2) ∵是正方形,∴,又平面, 所以,又,面,∴面。又平面,故平面平面。 8分。
3)连结,由第(2)问知面,故是与平面所成的角。,
在中,, 所以与平面所成的角为12分。
考点:1.线面平行、线面垂直的证明;2.线面角的求解。
9.见详解。
解析】试题分析:
ⅰ)要证线面平行,需要找线线平行,根据线面平行的判定定理得证;(ⅱ要证面面垂直,需要线面垂直,根据面面垂直的判定定理得证;
试题解析:证明:(ⅰ如图,设,连接eo,因为o,e分别。
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