如圖,已知矩形ABCD所在平面外一點(diǎn)P,PA⊥平面ABCD,E、F分別是AB、PC的中點(diǎn).
(1)求證:EF∥平面PAD;
(2)若∠PDA=45°,求EF與平面ABCD所成的角的大。
分析:(1)取PD中點(diǎn)G,連接AG、FG,利用三角形中位線(xiàn)定理,我們易判斷四邊形AEFG是平行四邊形,AG∥EF,進(jìn)而結(jié)合線(xiàn)面平行的判定定理,我們易得到EF∥平面PAD;
(2)過(guò)G作GH⊥AD,垂足為H,則可得∠GAH為AG與平面ABCD所成的角,即為所求角.
解答:(1)證明:取PD中點(diǎn)G,連接AG、FG,
因?yàn)镋F分別為AB、PC的中點(diǎn),
所以AE=
1
2
AB,GF∥DC且GF=
1
2
DC,
又在矩形ABCD中AB∥CD且AB=CD,
所以AE∥GF且AE=GF,
所以四邊形AEFG是平行四邊形,
所以AG∥EF且AG=EF
又AG?平面PAD,EF?平面PAD.
所以EF∥平面PAD;
(2)解:∵AG∥EF,
∴AG與平面ABCD所成的角等于EF與平面ABCD所成的角
過(guò)G作GH⊥AD,垂足為H,則GH∥PA
∵PA⊥平面ABCD,∴GH⊥平面ABCD,
∴∠GAH為AG與平面ABCD所成的角,即為所求角,
∵∠PDA=45°,G為PD的中點(diǎn)
∴∠GAH=45°
即EF與平面ABCD所成的角為45°.
點(diǎn)評(píng):本題考查的知識(shí)點(diǎn)是直線(xiàn)與平面平行的判定,考查線(xiàn)面角,熟練掌握判定定理內(nèi)容、正確找出線(xiàn)面角是關(guān)鍵
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:名師指點(diǎn)學(xué)高中課程 數(shù)學(xué) 高二(下) 題型:044

如圖,已知在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,沿對(duì)角線(xiàn)AC將△ABC折起,使B點(diǎn)在平面ADC內(nèi)的射影恰好落在AD上,求:

(1)異面直線(xiàn)AB與CD成的角;

(2)異面直線(xiàn)AB與CD的距離;

(3)二面角B-AC-D的大。

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:2014屆安徽省高一下學(xué)期期中考試數(shù)學(xué)試卷(解析版) 題型:解答題

如圖,已知矩形ABCD所在平面外一點(diǎn)P,PA⊥平面ABCD,E、F分別是AB、

PC的中點(diǎn).

(1)求證:EF∥平面PAD;

(2)求證:EF⊥CD;

(3)若ÐPDA=45°求EF與平面ABCD所成的角的大。

【解析】本試題主要考查了線(xiàn)面平行和線(xiàn)線(xiàn)垂直的運(yùn)用,以及線(xiàn)面角的求解的綜合運(yùn)用

第一問(wèn)中,利用連AC,設(shè)AC中點(diǎn)為O,連OF、OE在△PAC中,∵ F、O分別為PC、AC的中點(diǎn)   ∴ FO∥PA …………①在△ABC中,∵ E、O分別為AB、AC的中點(diǎn) ∴ EO∥BC ,又         ∵ BC∥AD   ∴ EO∥AD …………②綜合①、②可知:平面EFO∥平面PAD∵ EF Ì 平面EFO   ∴ EF∥平面PAD.

第二問(wèn)中在矩形ABCD中,∵ EO∥BC,BC⊥CD ∴ EO⊥CD  又    ∵ FO∥PA,PA⊥平面AC  ∴ FO⊥平面AC∴ EO為EF在平面AC內(nèi)的射影       ∴ CD⊥EF.

第三問(wèn)中,若ÐPDA=45°,則 PA=AD=BC    ∵ EOBC,F(xiàn)OPA

∴ FO=EO 又∵ FO⊥平面AC∴ △FOE是直角三角形 ∴ ÐFEO=45°

證:連AC,設(shè)AC中點(diǎn)為O,連OF、OE(1)在△PAC中,∵ F、O分別為PC、AC的中點(diǎn)∴ FO∥PA …………①    在△ABC中,∵ E、O分別為AB、AC的中點(diǎn)  ∴ EO∥BC ,又         ∵ BC∥AD   ∴ EO∥AD …………②綜合①、②可知:平面EFO∥平面PAD    

∵ EF Ì 平面EFO      ∴ EF∥平面PAD.

(2)在矩形ABCD中,∵ EO∥BC,BC⊥CD∴ EO⊥CD  又        ∵ FO∥PA,PA⊥平面AC  ∴ FO⊥平面AC ∴ EO為EF在平面AC內(nèi)的射影     ∴ CD⊥EF.

(3)若ÐPDA=45°,則 PA=AD=BC         ∵ EOBC,F(xiàn)OPA

∴ FO=EO 又    ∵ FO⊥平面AC   ∴ △FOE是直角三角形 ∴ ÐFEO=45°

 

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:2010-2011學(xué)年江蘇省南京市高三第二次模擬考試數(shù)學(xué)卷 題型:解答題

在A、B、C、D四小題中只能選做2題,每小題10,共計(jì)20分。請(qǐng)?jiān)诖痤}卡指定區(qū)域作答。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。

A、選修4-1:幾何證明選講

   如圖,已知梯形ABCD為圓內(nèi)接四邊形,AD//BC,過(guò)C作該圓的切線(xiàn),交AD的延長(zhǎng)線(xiàn)于E,求證:ΔABC∽ΔEDC。

B、選修4-2:矩形與變換

已知 為矩陣屬于λ的一個(gè)特征向量,求實(shí)數(shù)a,λ的值及A2。

C、選修4-4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程

   在平面直角坐標(biāo)系xoy中,曲線(xiàn)C的參數(shù)方程為(α為參數(shù)),曲線(xiàn)D的參數(shù)方程為,(t為參數(shù))。若曲線(xiàn)C、D有公共點(diǎn),求實(shí)數(shù)m的取值范圍。

D、選修4-5:不等式選講

   已知a,b都是正實(shí)數(shù),且ab=2。求證:(1+2a)(1+b)≥9。

 

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

如圖,已知幾何體ABC-DEF中,△ABC及△DEF都是邊長(zhǎng)為2的等邊三角形,四邊形ABEF為矩形,且CD=AF+2,CD//AF,O為AB中點(diǎn).

(1)求證:AB⊥平面DCO

(2)若M為CD中點(diǎn),AF=x,則當(dāng)x取何值時(shí),使AM與平面ABEF所成角為45°?

試求相應(yīng)的x值的.

(3)求該幾何體在(2)的條件下的體積.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:2011屆江蘇省南京市高三第二次模擬考試數(shù)學(xué)卷 題型:解答題

在A、B、C、D四小題中只能選做2題,每小題10,共計(jì)20分。請(qǐng)?jiān)诖痤}卡指定區(qū)域作答。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。
A、選修4-1:幾何證明選講
如圖,已知梯形ABCD為圓內(nèi)接四邊形,AD//BC,過(guò)C作該圓的切線(xiàn),交AD的延長(zhǎng)線(xiàn)于E,求證:ΔABC∽ΔEDC。

B、選修4-2:矩形與變換
已知為矩陣屬于λ的一個(gè)特征向量,求實(shí)數(shù)a,λ的值及A2。
C、選修4-4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程
在平面直角坐標(biāo)系xoy中,曲線(xiàn)C的參數(shù)方程為(α為參數(shù)),曲線(xiàn)D的參數(shù)方程為,(t為參數(shù))。若曲線(xiàn)C、D有公共點(diǎn),求實(shí)數(shù)m的取值范圍。
D、選修4-5:不等式選講
已知a,b都是正實(shí)數(shù),且ab=2。求證:(1+2a)(1+b)≥9。

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