AB?BC?2,过A1、C1、B三点的平面截去1、在长方体ABCD?A1BC11D1中,
长方体的一个角后,得如图所示的几何体ABCD?AC11D1,且这个几何体的体积为
10.
(1)求棱A1A的长;
(2)若AC11的中点为O1与A1,求异面直线BO1D1所成角的余弦值. 【答案】(1)3;(2)11. 11试题分析:(1)设A1A?h,由题意得VABCD?AC?VABCD?A1B1C1D1?VB?A1B1C1,可求出11D1棱长;(2)因为在长方体中A1D1//BC,所以?O1BC即为异面直线BO1与A1D1所成的角(或其补角),再借助解三角形的求解得到结论.
试题解析:(1)设A1A?h,由题设VABCD?AC?VABCD?A1B1C1D1?VB?A1B1C1?10, 11D1得SABCD?h??S?A1B1C1?h?10,即2?2?h???2?2?h?10,解得h?3, 故A1A的长为3. (2)
在长方体中A1D1BC,
131132??O1BC即为异面直线BO1与A1D1所成的角(或其补角),
在?O1BC中,计算可得O1B?OC1BC的余弦值为1?11,则?O考点:异面直线所成的角的求解;棱柱的结构特征. 【解析】
2、如图,四边形PCBM是直角梯形,?PCB?90?,PM//BC,PM?1,BC?2,又AC?1,?ACB?120?,AB?PC,AM=2.
11. 11P M
C A
B
(Ⅰ)求证:平面PAC⊥平面ABC; (Ⅱ)求三棱锥P?MAC的体积. 【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)V?3. 12试题分析:(Ⅰ)根据面面垂直的判定定理,可知证明面面垂直,先证明线面垂直,根据所给条件,易证明??PC?BC,即转化为证明PC?平面ABC;
?PC?AB(Ⅱ)根据等体积转化VP?MAC?VA?PMC,重点求?PMC的面积,在平面PCBM内,过M做MN?BC交BC于N,连结AN,这样在?ACN和?AMN中根据余弦定理和勾股定理,分别求AN和MN,这样就求出?PMC的面积,而点A到平面PCM的距离就是点A到直线BC的距离,做A做AH?BC交BC于H,根据求面积的过程,易求AH. 试题解析:(Ⅰ)证明:由?PCB?90?得PC?CB 又因为AB?PC,AB?BC?B,
AB,BC?平面ABC
所以PC?平面ABC. 又PC?平面PAC,
所以平面PAC⊥平面ABC.
(Ⅱ)解:在平面PCBM内,过M做MN?BC交BC于N,连结AN,则CN=PM=1, 又PM//BC,得四边形PMNC为平行四边形,所以PC//MN且PC?MN 由(Ⅰ)得PC?平面ABC,所以MN⊥平面ABC,
222在?ACN中,AN?AC?CN?2AC?CNcos120??3,即AN?3.
又AM=2.∴在Rt?AMN中,有PC?MN?1.
在平面ABC内,过A做AH?BC交BC于H,则AH?平面PMC 因为AC?CN?1,?ACB?120?,所以?ANC?30?.
∴在Rt?AHN中,有AH?13AN? 22而S?PMC?11?1?1? 22∴VP?MAC?VA?PMC???P M
113233 ?212H C A
N B
考点:1.等体积转化;2.面面垂直的判定定理. 【解析】
3、如图所示,PA?平面ABC,点C在以AB为直径的
O上,?CBA?300,
PA?AB?2,点E为线段PB的中点,点M在AB上,且OM//AC.
(Ⅰ)求证:平面MOE//平面PAC; (Ⅱ)求证:平面PAC?平面PCB.
【答案】试题分析:(Ⅰ)利用三角形的中位线定理可得OEPA,即可得出OE平面PAC,再利用OMAC,可得OM平面PAC,再利用面面平行的判定定理
即可得出平面MOE平面PAC;(Ⅱ)点C在以AB为直径的O上,可得
BC?AC,利用PA?平面ABC,可得PA?BC,可得BC?平面PAC,即可
得出平面PAC?平面PCB.
试题解析:证明:(Ⅰ)因为点E为线段PB的中点,点O为线段AB的中点,所以
OEPA.
因为PA?平面PAC,OE?平面PAC,所以OE平面PAC.因为OM又AC?平面PAC,OM?平面PAC,所以OM平面PAC. 因为OE?平面MOE,OM?平面MOE,OE所以平面MOE平面PAC.
AC,
OM?0,
(2)因为点C在以AB为直径的O上,所以?ACB?90?,即BC?AC. 因为PA?平面ABC,BC?平面ABC,所以PA?BC.因为AC?平面PAC,
PA?平面,PAAC?A,所以BC?平面PAC.
因为BC?平面PBC,所以平面PAC?平面PBC
考点:1、面面平行的判定定理;2、线面垂直的判定定理及面面垂直的判定定理. 【解析】
4、在如图所示的四棱锥P?ABCD中,已知PA?平面ABCD,AD∥
BC,?BAD?90?,PA?AB?BC?1,AD?2,E为PD的中点.
(Ⅰ)求证:CE//面PAB;
(Ⅱ)求证:平面PAC?平面PDC;
(Ⅲ)求直线EC与平面PAC所成角的余弦值. 【答案】(Ⅰ)详见解析(Ⅱ)详见解析(Ⅲ)6 3试题分析:(Ⅰ)根据中位线定理求证出四边形MEBC为平行四边形,再根据线面平行的判定定理即可证明;
(Ⅱ)先证明线面垂直,再到面面垂直;(Ⅲ)找到∠ECF为直线EC与平面PAC所成的角,再解三角形即可
试题解析:(Ⅰ)解:取PA的中点M,连接BM,ME//AD且ME?BC//AD且BC?1AD 21AD 2∴ME//BC且ME=BC
∴四边形MEBC为平行四边形,
∴BME//CE,CE?面PAB,BM?面PAB, ∴CE//面PAB
(Ⅱ)证明:∵PA⊥平面ABCD,, ∴PA⊥DC,
又AC2?CD2?2?2?AD2 ∴DC?AC, ∵ACPA?A ∴DC⊥平面PAC