因为在正方形BCDE中,N是BC的中点,所以NC//ED且NC?1ED 2 所以MQ//NC且MQ?NC,故四边形MNCQ是平行四边形,故MN//CQ……………..11分 因为CQ?平面ACD,MN?平面ACD, ……………..12分 11所以MN//平面ACD. ……………..13分 1故点M、N到平面ACD的距离相等,有三棱锥M?ACD和N?ACD同底等高,所以体积相111等. ……………..14分
5.(朝阳) 某四棱锥的三视图如图所示,网格纸上小正方形的边长为1,则该四棱锥的体积为 A
A. 4 B.
4 3C.42 D.42 3
△ADE6. (朝阳)如图1,矩形ABCD中,AD?3.点E在AB边上, CE?DE且AE?1. 如图2,
1800时, 沿直线DE向上折起成△A1DE.记二面角A?DE?A1的平面角为?,当??0,① 存在某个位置,使CE?DA1;
A1??② 存在某个位置,使DE?AC1;
A③ 任意两个位置,直线DE和直线AC1所成的角都不相等.
EDCB以上三个结论中正确的序号是C
图2 A. ① B. ①② C. ①③ D. ②③
7. (朝阳)如图,在三棱柱ABC?A1B1C1中,
?ACB?90,D是线段AC的中点,且A1D? 平面
A1
B1 C1
ABC.
(Ⅰ)求证:平面A11C; 1BC?平面AAC(Ⅱ)求证:B1C//平面A1BD;
(Ⅲ)若A1B?AC1,AC?BC?2,求二面角 A?A1B?C的余弦值. (Ⅰ)证明:因为?ACB?90,所以BC?AC.
根据题意, A1D?平面ABC,BC?平面ABC,所以A1D?BC.
因为A1DA
D
B
C
AC?D,所以BC?平面AAC11C.
又因为BC?平面A11C. ………………4分 1BC,所以平面A1BC?平面AAC(Ⅱ)证明:连接AB1,设AB1A1B?E,连接DE.
A1
B1 E C1
根据棱柱的性质可知,E为AB1的中点, 因为D是AC的中点, 所以DE//B1C.
A
又因为DE?平面A1BD,
D B
C
B1C?平面A1BD,
所以B1C//平面A1BD. ………………8分 (Ⅲ)如图,取AB的中点F,则DF//BC,
因为BC?AC,所以DF?AC, 又因为A1D?平面ABC, 所以DF,DC,DA1两两垂直.
以D为原点,分别以DF,DC,DA1为x,y,z 轴建立空间坐标系(如图). 由(Ⅰ)可知,BC?平面AAC11C,
A F x D B C y z A1 B1 C1 所以BC?AC1. 又因为A1B?AC1,BCA1B?B,
所以AC1?平面A1, 1BC,所以AC1?AC所以四边形AAC11C为菱形. 由已知AC?BC?2,
则A?0,?1,0?,C?0,1,0?,B?2,1,0?,A10,0,3. 设平面A1AB的一个法向量为n??x,y,z?, 因为AA1?0,1,3,AB??2,2,0?,所以?设z?1,则n?
??????n?AA1?0,??n?AB?0,,即???y?3z?0,
??2x?2y?0.?3,?3,1.
?再设平面A1BC的一个法向量为m??x1,y1,z1?,
????y?3z1?0,?m?CA1?0,因为CA1?0,?1,3,CB??2,0,0?,所以?,即?1
???2x1?0. ?m?CB?0,??设z1?1,则m?0,3,1.
故cos?m,n????m?n?3?17??.
m?n77?2由图知,二面角A?A1B?C的平面角为锐角, 所以二面角A?A1B?C的余弦值为7. …………14分 78.(通州)如图,各棱长均为1的正三棱柱ABC?A1B1C1,M,N分别为线段A1B,B1C上的动点,若点M,N所在直线与平面ACC1A1不相交, 点Q为MN中点,则Q点的轨迹的长度是 B
MA1B1C1 A.
23 B. 22NABCC.1 D.2 9. (通州)网格中,某四面体的三视图如图所示.已知小正方形网格的边长为1,那么该四面体的四个面中,面积最大的面的面积是_______. 12
D中,AA1?平面ABCD,底面ABCD为梯形, AD//BC,10.(通州)在四棱柱ABCD?A1BC111AB?DC?2,AD?AA1?1BC?2, 2点P,Q分别为A1D1,AD的中点. (Ⅰ)求证:CQ//平面PAC1; (Ⅱ)求二面角C1?AP?D的余弦值;
(Ⅲ)在线段BC上是否存在点E,使PE与平面PAC1所成角的正弦值是长;若不存在,请说明理由.
D1PC1 A1
B1
D CQA
B
解:(Ⅰ)连接PQ,因为点P,Q分别为A1D1,AD的中点,所以PQ//C1C,PQ?C1C. 所以四边形PQCC1是平行四边形. 所以CQ//C1P.
因为CQ?平面PAC1,C1P?平面PAC1,所以CQ//平面PAC1.……………………4分 (Ⅱ)因为AA1?平面ABCD,AA1//PQ,所以PQ?平面ABCD.……………………5分 所以以Q为坐标原点,分别以直线QA,QP为x轴,z轴建立空间直角坐标系Qxyz,则y轴在平面ABCD内.
214,若存在,求BE的21