立体几何基础题题库一A(8)

2019-03-10 13:32

又AB1∥平面C1BD,故AH的长是直线AB1到平面C1BD的距离. 由BC=8,B1C=10,得CC1=6, 在Rt△C1DC中,DC=4,CC1=6, sin?C1DC?64?622?313

在Rt△DAH中,∠ADH=∠C1DC

121313∴ AH?AD?sin?C1DC?.

即AB1到平面C1BD的距离是

121313.

评述:证明线面平行的关键是在平面内找出与已知直线平行的直线,如本题的DO.本题的第(2)问,实质上进行了“平移变换”,利用AB1∥平面C1BD,把求直线到平面的距离变换为求点A到平面的距离.

88. 已知:直线a∥平面?.求证:经过a和平面?平行的平面有且仅有一个.

证:过a作平面与?交于a?,在?内作直线b?与a?相交,在a上任取一点P,在b?和P确定的平面内,过P作b∥b?.b在?外,b?在?内, ∴ b∥? 而a∥?

∴ a,b确定的平面?过a且平行于?. ∵ 过a,b的平面只有一个,

∴ 过a平行于平面?的平面也只有一个

89. 已知平面?、?、?、?.其中?∩?=l,?∩?=a,?∩?=a?,a∥a?,?∩?=b,?∩?=b?,b∥b?

上述条件能否保证有?∥??若能,给出证明,若个反例,并添加适当的条件,保证有?∥?. 不足以保证?∥?. 如右图.

b'ba'l不能给出一

??a??如果添加条件a与b是相交直线,那么?∥?. 证明如下: a∥a??a∥? b∥b??b∥?

∵ a,b是?内两条相交直线, ∴ ?∥?.

90. 三个平面两两相交得三条直线,求证:这三条直线相交于同一点或两两平行. 已知:平面α∩平面β=a,平面β∩平面γ=b,平面γ∩平面α=c. 求证:a、b、c相交于同一点,或a∥b∥c. 证明:∵α∩β=a,β∩γ=b ∴a、b?β ∴a、b相交或a∥b.

(1)a、b相交时,不妨设a∩b=P,即P∈a,P∈b 而a、b?β,a?α

∴P∈β,P∈α,故P为α和β的公共点 又∵α∩γ=c 由公理2知P∈c

∴a、b、c都经过点P,即a、b、c三线共点. (2)当a∥b时

∵α∩γ=c且a?α,a?γ ∴a∥c且a∥b ∴a∥b∥c

故a、b、c两两平行.

由此可知a、b、c相交于一点或两两平行.

说明:此结论常常作为定理使用,在判断问题中经常被使用.

91. 如图,正方体ABCD—A1B1C1D1中,E在AB1上,F在BD上,且B1E=BF. 求证:EF∥平面BB1C1C.

证法一:连AF延长交BC于M,连结B1M. ∵AD∥BC ∴△AFD∽△MFB ∴

AF?DFFMBF

又∵BD=B1A,B1E=BF ∴DF=AE ∴

AFFM?AEB1E

∴EF∥B1M,B1M?平面BB1C1C ∴EF∥平面BB1C1C.

证法二:作FH∥AD交AB于H,连结HE ∵AD∥BC

∴FH∥BC,BC?BB1C1C ∴FH∥平面BB1C1C 由FH∥AD可得

BF?BHBDBA

又BF=B1E,BD=AB1 ∴

B1E?BHAB1BA

∴EH∥B1B,B1B?平面BB1C1C ∴EH∥平面BB1C1C,

EH∩FH=H

∴平面FHE∥平面BB1C1C

EF?平面FHE

∴EF∥平面BB1C1C

说明:证法一用了证线面平行,先证线线平行.证法二则是证线面平行,先证面面平行,然后说明直线在其中一个平面内.

92. 已知:平面α∥平面β,线段AB分别交α、β于点M、N;线段AD分别交α、β于点C、D;线段BF分别交α、β于点F、E,且AM=m,BN=n,MN=p,△FMC面积=(m+p)(n+p),求:END的面积. 解析:如图,面AND分别交α、β于MC,ND,因为α∥β, 故MC∥ND,同理MF∥NE,得 ∠FMC=∠END,

∴ND∶MC=(m+p):m和EN∶FM=n∶(n+p)

1S△END∶S△FMC=212?EN?ND?sinEND

?FM?MC?sinFMC得S△END=

ENFM?NDMC×S△FMC

nm=

nn?p?m?pm·(m+p)(n+p)=(m+p)2

∴△END的面积为

nm(m+p)2平方单位.

在B1C93. 如图,在正方体ABCD—A1B1C1D1中,点N在BD上,点M上,并且CM=DN. 求证:MN∥平面AA1B1B.

解析:本题是把证“线面平行”转化为证“线线平行”,即在ABB1A1内找一条直线与MN平行,除上面的证法外,还可以连长交直线BA于点P,连B1P,就是所找直线,然后再设法证B1P.

平面CN并延明MN∥

分析二:要证“线面平行”也可转化为证“面面平行”,因此,本题也可设法过MN作一个平面,使此平面与平面ABB1A1平行,从而证得MN∥平面ABB1A1.

94. 已知E,F分别是正方形ABCD边AD,AB的中点,EF交AC于M,GC垂直于ABCD所在平面.

(1)求证:EF⊥平面GMC.

(2)若AB=4,GC=2,求点B到平面EFG的距离.

解析:第1小题,证明直线与平面垂直,常用的方法是判定定理;第2小题,如果用定义来求点到平面的距离,因为体现距离的垂线段无法直观地画出,因此,常常将这样的问题转化为直线到平面的距离问题. 解:

(1)连结BD交AC于O,

∵E,F是正方形ABCD边AD,AB的中点,AC⊥BD, ∴EF⊥AC.

∵AC∩GC=C, ∴EF⊥平面GMC.

(2)可证BD∥平面EFG,由例题2,正方形中心O到平面EFG

95. 已知:ABCD是矩形,SA⊥平面ABCD,E是SC上一点.


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