设平面BEF的法向量为n?(x,y,z),
???3x?3y?3z?0由n?BE?0,n?BF?0, 得?,
???3x?y?z?0令x?3得y?1,z?2,?n??3,1,2, ??????9分
?由已知EA?平面ABC,所以取面ABC的法向量为AE?(0,0,3), 设平面BEF与平面ABC所成的锐二面角为?, 则cos??cos?n,AE???3?0?1?0?2?32, ??????????11分 ?23?222. ????????12分 2?平面BEF与平面ABC所成的锐二面角的余弦值为30.(I)证明:连结AC交BD于O,连结OM 因为M为AF中点,O为AC中点, 所以FC//MO,
又因为MO?平面MBD,
所以FC//平面MBD; …………………4分
(II)因为正方形ABCD和矩形ABEF所在平面互相垂直, 所以AF?平面ABCD 所以AF?BD,又因为
所以BD?平面ACF,所以FC?BD
因为,正方形ABCD和矩形ABEF,所以AB?BC,AB?BE, 所以AB?平面BCE,所以AB?BN,又因为
EF//AB,所以EF?BN
又因为EC?BN,所以BN?平面CEF,所以BN?FC,
所以CF?平面BDN。 …………………12分
【解析】略
31.解:(1)由几何体的三视图可知,底面ABCD是边长为4的正方形,PA?面ABCD,
PA∥EB,PA?2EB?4.
又
?PD?AF, PA?AD,F为PD的中点,CD?DA,CD?PA?CD?AF?AF?面PCD ??? 6分
答案第21页,总33页
(2)有已知可得 PC?PE?25 PC?43??? 6分
114322?46 , S?PEA?44?8 2211由VC?PEA?VA?PEC,得?8?4??h?46; 33S?PCE?解得,h?
【解析】略
32.(1)证明: ∵四边形ACDE是平行四边形, AE?2,AC?4,?E?60?,点B为
DE中点 ∴BE?BD?
∴?AEB是等边三角形, ?BCD是等腰三角形 ∴?ABE?60?,?CBD?30?
∴?ABC?90?即BC?AB……………………………3分 又∵A1A?平面ACDE,BC?平面ACDE, ∴BC?AA1 …………………………………………4分
846 ?36??? 12分
1ED?2,DC?AE?2,?D?120? 2ABBC?B∴BC?平面A1ABB1……………………………….5分
∴平面A1BC?平面A1ABB1………………………………………………6分
(2)解: 由(1)知BC?平面A1ABB1,∴?CA1与平面A1B为AC1ABB1所成的角???7分 ∵AC?AA1?4,A1A?AC,
∴AC?42 ?????????9分 1BC2?BD2?CD2?2BDCDcos120?12
BC?23 ???????????????????11分
∴sin?CA1B?BC236 ??????????????12分 ??AC4421
【解析】略 33.(1)、证明:
四边形ABCD为正方形,
答案第22页,总33页
?AD?CD.
又PD?平面ABCD,
PD=D.
?PD?CD ,且AD?CD?平面PAD, 又PA?平面PAD,
?CD?PA.又EF//PA,
?EF?CD. ???6分
(2)解:连接AC,DB相交于O,连接OF,
则OF⊥面ABCD, ∴VB?EFC?VF?EBC?
【解析】略
34.(1) 设G为PC的中点,连接FG,EG,根据中位线定理得到FG 平行且等于一半的CD,AE 平行且等于一半的CD,进而可得到AF∥GE,再由线面平行的判定定理可证明AF∥平面PCE,得证.
(2) 根据PA=AD=2可得到AF⊥PD,再由线面垂直的性质定理可得到PA⊥CD,然后由AD⊥CD结合线面垂直的判定定理得到CD⊥平面PAD,同样得到GE⊥平面PCD,再由面面垂直的判定定理可得证. (3) 111aa12S?EBC?OF???a???a.???12分 332222422 3【解析】
试题分析:
解:(1)证明:设G为PC的中点,连接FG,EG,∵F为PD的中点,E为AB的中点, ∴FG//=11CD,AE//CD∴FG//AE,∴AF∥GE∵GE?平面PEC,∴AF∥平面PCE;(2)证明:22∵PA=AD=2,∴AF⊥PD又∵PA⊥平面ABCD,CD?平面ABCD,∴PA⊥CD,∵AD⊥CD,PA∩AD=A,
∴CD⊥平面PAD,∵AF?平面PAD,∴AF⊥CD.∵PD∩CD=D,∴AF⊥平面PCD,∴GE⊥平面PCD,∵GE?平面PEC,∴平面PCE⊥平面PCD;(3)由(2)知,GE⊥平面PCD,所以EG为四面体PEFC的高,又GF∥CD,所以GF⊥PD, EG=AF=2,GF=11CD=2 S△PCF= PD?GF=2.得22四面体PEFC的体积V=122 S△PCF?EG= . 33答案第23页,总33页
考点:线面垂直
点评:本题主要考查线面垂直的判定定理和性质定理、面面垂直的判定定理.考查对立体几何中基本定理的掌握程度和灵活运用能力.
35.(1)证明:.取PA中点G,连FG、EG,可证四边形AEGF 为平行四边形 ?AF//EG,又AF?面PEC,EG?面PEC
?AF//面PEC
(2)PA?CD,AD?CD,PAAD?A
?CD?面PAD,?CD?AF,EG//AF,?EG?CD.PAC?CBE,?PE?CE,?EG?PC,又PCCD?C,?EG?面PCD,又EG?面PEC,?面PEC?面PCD【解析】略
36.解:(1)证明:∵AD?平面ABE,AD//BC,
∴BC?平面ABE,则AE?BC ----------------3分 又BF?平面ACE,则AE?BF
?AE?平面BCE ----------------6分 (2)由题意可得G是AC的中点,连接FG
BF?平面ACE,则CE?BF,
而BC?BE,?F是EC中点 ---------9分 在?AEC中,FG//AE,?AE//平面BFD --12分 【解析】略 37.
答案第24页,总33页
【解析】略
38.(1)证明:∵AD?平面ABE,AD//BC,
∴BC?平面ABE,则AE?BC ----------------3分 又BF?平面ACE,则AE?BF
?AE?平面BCE ----------------6分 (2)由题意可得G是AC的中点,连接FG
BF?平面ACE,则CE?BF,
而BC?BE,?F是EC中点 ---------9分 在?AEC中,FG//AE,?AE//平面BFD
【解析】略 39.(Ⅰ)
PD?面ABCD,BC?面ABCD
?PD?BC????????2分 ?BCD?90?
?BC?CD????????4分 PDCD?D
?BC?面PCD??????5分
答案第25页,总33页