内容发布更新时间 : 2024/12/22 23:30:17星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
【考点定位】1.空间向量的运用;2.线面垂直的性质;3.空间几何体体积计算.
【名师点睛】本题主要考查了线面垂直的性质以及空间几何体体积计算,属于中档题,由于空间向量工具的引入,使得立体几何问题除了常规的几何法之外,还可以考虑利用向量工具来解决,因此有关立体几何的问题,可以建立空间直角坐标系,借助于向量知识来解决,在立体几何的线面关系中,中点是经常使用的一个特殊点,无论是试题本身的已知条件,还是在具体的解题中,通过找“中点”,连“中点”,即可出现平行线而线线平行是平行关系的根本,在垂直关系的证明中线线垂直是核心,也可以根据已知的平面图形通过计算的方式证明线线垂直,也可以根据已知的垂直关系证明线线垂
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直.
13. (2015江苏)如图,在直三棱柱ABC?A1B1C1中,已知AC?BC,BC?CC1,设AB1的中点为D,B1C?BC1?E.求证:
(1)DE//平面AA1C1C; (2)BC1?AB1.
【答案】(1)详见解析(2)详见解析 【解析】 试题分析:(1)由三棱锥性质知侧面BB1C1C为平行四边形,因此点E为B1C的中点,从而由三角形中位线性质得DE//AC,再由线面平行判定定理得DE//平面AA1C1C(2)因为直三棱柱ABC?A1B1C1中BC?CC1,所以侧面BB1C1C为正方形,因此BC1?B1C,又AC?BC,AC?CC1(可由直三棱柱推导),因此由线面垂直判定定理得AC?平面BB1C1C,从而AC?BC1,再由线面垂直判定定理得BC1?平面AB1C,进而可得BC1?AB1
考点:线面平行判定定理,线面垂直判定定理
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14. (2015江苏)如图,在四棱锥P?ABCD中,已知PA?平面ABCD,且四边形ABCD为直角梯形,?ABC??BAD??2,PA?AD?2,AB?BC?1.
(1)求平面PAB与平面PCD所成二面角的余弦值;
(2)点Q是线段BP上的动点,当直线CQ与DP所成角最小时,求线段BQ的长
P
Q A D
B
C 【答案】(1)33(2)255 33
考点:空间向量、二面角、异面直线所成角
15. (2015全国新课标Ⅰ卷文)如图四边形ABCD为菱形,G为AC与BD交点,BE?平面ABCD,
(I)证明:平面AEC?平面BED;
o(II)若?ABC?120,AE?EC, 三棱锥E?ACD的体积为
6,求该三棱锥的侧面积. 3【答案】(I)见解析(II)3+25 34
(II)设AB=x,在菱形ABCD中,由DABC=120°,可得AG=GC=因为AE^EC,所以在RtDAEC中,可得EG=
3xx,GB=GD=. 223x. 22x. 2636x=.故x=2 243由BE^平面ABCD,知DEBG为直角三角形,可得BE=
由已知得,三棱锥E-ACD的体积VE-ACD=醋ACGD?BE从而可得AE=EC=ED=6.
所以DEAC的面积为3,DEAD的面积与DECD的面积均为5. 1132故三棱锥E-ACD的侧面积为3+25. 【考点定位】线面垂直的判定与性质;面面垂直的判定;三棱锥的体积与表面积的计算;逻辑推理能力;运算求解能力
【名师点睛】对空间面面垂直问题的证明有两种思路,思路1:几何法,先由线线垂直证明线面垂直,再由线面垂直证明面面垂直;思路2:利用向量法,通过计算两个平面的法向量,证明其法向量垂直,从而证明面面垂直;对几何体的体积和表面积问题,常用解法有直接法和等体积法.
16.(2015全国新课标Ⅰ卷理)如图,,四边形ABCD为菱形,∠ABC=120°,E,F是平面ABCD同一侧的两点,BE⊥平面ABCD,DF⊥平面ABCD,BE=2DF,AE⊥EC。 (1)证明:平面AEC⊥平面AFC
(2)求直线AE与直线CF所成角的余弦值
【答案】(Ⅰ)见解析(Ⅱ)3 3 35