安徽省暑假作业数学部分难题答案

发布 2023-05-18 07:11:28 阅读 9935

p12.第11题:(1)证明:因为四边形abcd是菱形,所以ac⊥bd

又pd⊥平面abcd,ac在平面abcd内。

所以pd⊥ac

又pd和bd是平面pdb内的两条相交直线。

则由线面垂直的判定定理知:

ac⊥平面pdb

又ac在平面pac内。

所以由面面垂直的判定定理可得:

平面pac⊥pdb.

2)三分之二倍根号三。

p15.第8题:如图,过s引三条长度相等但不共面的线段sa、sb、sc,且∠asb=∠asc=60°,∠bsc=90°,求证:平面abc⊥平面bsc。

问题补充:

解; 取bc中点o,连接oa,os

sa=sb=sc,∠asb=∠asc=60°

△sab与△sac是正三角形。

ab=sa=ac

abc是等腰三角形。

o是bc中点。

ao⊥bcao^2=ac^2-oc^2

而∠bsc=90°

则△sbc是等腰直角三角形。

o是bc中点。

so=1/2bc=oc

so^2=oc^2

则ao^2+so^2=ac^2=as^2

即ao⊥so

又∵ao⊥bc,so∩bc=o

ao⊥面bsc

而ao∈面abc

平面abc⊥平面b

9. (题目稍有改动)已知四棱锥p-abcd中,底面abcd为直角梯形,ab∥cd,ab=12

cd=1,∠bad=90°,△pad为正三角形,且面pad丄面abcd,异面直线pb与ad所成的角的余弦值为 5 ,e为pc的中点.

ⅰ)求证:be∥平面pad;

ⅱ)求点b到平面pcd的距离;

ⅲ)求平面pad与平面pbc相交所成的锐二面角的大小.考点:与二面角有关的立体几何综合题;直线与平面平行的判定;点、线、面间的距离计算.专题:综合题.分析:

(ⅰ取pd的中点f,连接ef,af,先证出be∥af,继而可证出be∥平面pad

ⅱ)先证出ab∥面pcd,将点b到平面pcd的距离转化为点a到平面pcd的距离,即为af的长度.再在△pad中求解.

(ⅲ)延长cb交da于h,连接ph,证出∠dpc为面pad与面pbc所成二面角的平面角,在直角△pcd中求解.解答:解:(ⅰ证明:如图

取pd的中点f,连接ef,af,由e为pc的中点知:ef∥cd,ef=1 2 cd,又ab∥cd,ab=1 2 cd,所以四边形abef为平行四边形,所以 be∥af,又be面pad,af面pad,∴be∥平面pad;

ⅱ)解:由(ⅰ)知,af⊥pd,面pad⊥面abcd,cd⊥ad

cd⊥面pad,又af面pad

af⊥cd,且pd∩cd=d

af⊥面pcd

又ab∥cd,∴ab∥面pcd,∴点a到平面pcd的距离af等于点b到平面pcd的距离.

取cd的中点g,连接bg,pg由题意知四边形abcd为矩形,∴∠pbc为异面直线所成的角或其补角.

设正△pad的边长为a,则在△pbg中易知pb=pg= a2+1 ,bg=a,∠pbg为锐角,由题意得a2+a2+ 1-a2-1 2a a2+1 = 5 5 ,解得a=2,∴af= 3

即点b到平面pcd的距离为 3 .

ⅲ) 延长cb交da于h,连接ph,如图。

ab∥cd,ab=cd=1,pa=ad=2

ha=ad=ap

dp⊥h,p又cd⊥面pad

pd 为pc在pad内的射影。

pc⊥hp∠dpc为面pad与面pbc所成二面角的平面角。

在直角△pcd中,tan∠dpc=cd dp =1

∠dpc=45°即平面pad与平面pbc相交所成的锐二面角的大小为45°.点评:本题考查线面位置关系、点面距的计算、线面角的度量,考查分析解决问题、空间想象、转化、计算的能力与方程思想.

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