解析:本题考查球面距离的概念及空间想像能力.
如图所示,圆O是球的大圆,且大圆所在平面与面ABC垂直,其中弦EF是过A、B、C的小圆的直径,弦心距OD就是球心O到截面ABC的距离,OE是球的半径,因此,欲求OD,需先求出截
面圆ABC的半径.
下一个图是过A、B、C的小圆.AB、AC、CB是每两点之间的直线段.它们的长度要分别在△AOB、△AOC、△COB中求得(O是球心).由于A、B间球面距离是大圆周长的
,所以∠AOB=
×2π=
,
同理∠AOC=,∠BOC=.
∴|AB|=R, |AC|=R, |BC|=.
222
在△ABC中,由于AB+AC=BC.
∴∠BAC=90°,BC是小圆ABC的直径.
∴|ED|=
从而|OD|=. 故应选B.
72. 如图,四棱锥P-ABCD中,ABCD是正方形,PA⊥底面ABCD,该图中,互相垂直的面有
A.4对 B.5对 C.6对 D.7对 答案(D)
解析:要找到一个好的工作方法,使得计数时不至于产生遗漏
73. ABCD是各条棱长都相等的三棱锥.M是△ABC的垂心,那么AB和DM所成的角等于______
解析:90°连CM交AB于N,连DN,易知N是AB中点,AB⊥CN,AB⊥DN. 74. 已知PA⊥矩形ABCD所在平面,M、N分别是AB、PC的中点. (1)求证:MN⊥CD;
(2)若∠PDA=45°,求证MN⊥面PCD.(12分) 解析:
(1)取PD中点E,又N为PC中点,连NE,则NE//CD,NE?12CD.又?AM//CD,AM?12CD,?AM//NE,?四边形AMNE为平行四边形??MN//AE?PA?平面ABCD?CD?PACD?面ABCD???CD?平面ADP??CD?AD???AE?平面ADP??CD?AE.(注:或直接用三垂线定理
?(2)当?PDA?45?时,Rt?PAD为等腰直角三角形则AE?PD,又MN//AE,?MN?PD,PD?CD?D
MN?平面PCD.75. 设P、Q是单位正方体AC1的面AA1D1D、面A1B1C1D1的中心。 如图:(1)证明:PQ∥平面AA1B1B;
(2)求线段PQ的长。(12分)
,
?(1)证法一:取AA1,A1B1的中点M,N,连结MN,NQ,MP?MP//AD,MP?12AD,NQ//A1D1,NQ?12A1D1?MP//ND且MP?ND?四边形PQNM为平行四边形?PQ//MN?MN?面AA1B1B,PQ?面AA1B1B?PQ//面AA1B1B证法二:连结AD1,AB1,在?AB1D1中,显然P,Q分别是AD1,D1B的中点?PQ//AB,且PQ12AB1?PQ?面AA1B1B,AB1?面AA1B1B?PQ//面AA1B1B(2)方法一:PQ?MN?方法二:PQ?12AB1?22A1Ma.2?A1N2?22a
评注:本题提供了两种解法,方法一,通过平行四边形的对边平行得到“线线平行”,从而证得“线面平行”;方法二,通过三角形的中位线与底边平行得到“线线平行”,从而证得“线面平行”。本题证法较多。
76. 如图,已知????l,EA??于A,EB??于B,a??,a?AB.
求证a∥l
解析:
EA??,EB???l?EA?????l?平面EAB????ll?EB??又?a??,EA??,?a?EA又?a?AB?a?平面EAB?a//l.
77. .如图,ABCD为正方形,过A作线段SA⊥面ABCD,又过A作与SC垂直的平面交SB、
SC、SD于E、K、H,求证:E、H分别是点A在直线SB和SD上的射影。(12分) 解析:
?SA?平面ABCD???SA?BCBC?平面ABCD?又?AB?BC,SA?AB?A,?BC?平面SAB?BC?AE?SC?平面AHKE?SC?AE又BC?SC?C?AE?平面SBC?AE?SB,即E为A在SB上的射影.用理可证,H是点A在SD上的射影.
78. 在正方体ABCD—A1B1C1D1,G为CC1的中点,O为底面ABCD的中心。 解析:
BD?平面A1AD??A1A?BD?????BD?A1OAC?BDA1O?面A1AO??又?A1OOGA1G22求证:A1O⊥平面GBD(14分)
?A1A?AO222?a?(222a)?232a2
?OC?CG22?(2a2322a)?()?a224222?A1C1?C1G2?(2a)?(2a22)?94a2?A1O?OG2?A1G?A1O?OG又BD?OG?0A1O?平面GBD79. 如图,已知a、b是两条相互垂直的异面直线,其公垂线段AB的长为定值m,定长为n(n>m)
的线段PQ的两个端点分别在a、b上移动,M、N分别是AB、PQ的中点。 解析:
(1)求证:AB⊥MN;
(2)求证:MN的长是定值(14分)
(1)取PB中点H,连结HN,则HN//b又?AB?b?AB?HN同理AB?MH?AB?平面MNH?AB?平面MNH?AB?MN(2)?b?AB???b?平面PAB?b?PB.b?a?2在Rt?PBQ中,BQ2?PQ?PB2222?n?PB?(1)?PB?m?(2)2222在Rt?PBA中,PA?PB?AB(1),(2)两式相加PA?BQ?a?b,??MHN?90?MN?MH2?22?n?m22
?(PA2)?(2?NH2BQ2)?212n?m(定值)2280. 已知:平面?与平面?相交于直线a,直线b与?、?都平行,求证:b∥a. 证明:在a上取点P,b和P确定平面?设?与?交于a?,?与?交于a?? ∵ b∥?且b∥? ∴ b∥a?且b∥a??
∴ a?与a??重合,而a???, a????,实际上是a?、a??、a三线重合, ∴ a∥b.
81. 有三个几何事实(a,b表示直线,?表示平面),① a∥b,② a∥?,③ b∥?.其中,a,b在面?外.
用其中两个事实作为条件,另一个事实作为结论,可以构造几个命题?请用文字语言叙述这些命题,并判断真伪.正确的给出证明,错误的举出反例. 解析:Ⅰ: a∥b a∥? ?b∥? b在?外 Ⅱ:a∥b
b∥? ?a∥? a在?外