題目列表(包括答案和解析)
如圖,已知P為矩形ABCD所在平面外一點(diǎn),PA平面ABCD,E、F分別是AB、PC的中點(diǎn).
(Ⅰ)求證:EF∥平面PAD;
(Ⅱ)求證:EFCD;
(Ⅲ)若,∠PDA=45°,求EF與平面ABCD所成角的大小.
如圖,已知P為矩形ABCD所在平面外一點(diǎn),M、N分別為AB、PC的中點(diǎn),求證:MN∥平面PAD.
(8分)如圖,已知點(diǎn)P為矩形ABCD所在平面外一點(diǎn),且平面ABCD,=,點(diǎn)E是棱PB的中點(diǎn).
(Ⅰ)求證: 平面;
(Ⅱ)若,求二面角的大小..
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面平行和線線垂直的運(yùn)用,以及線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°
一、選擇題(本大題共12小題,每小題4分,共48分)
1.C 2.A 3.D 4.D 5.D 6.B 7.C 8.D 9.C 10.A
二、填空題(本大題共4小題,每小題4分,共16分)
13.x∈R,x≤0 14.-15 15.-1 16.
三、解答題(本大題共3小題,每小題12分,共36分)
17.(本小題滿分12分)
解:(Ⅰ)由已知c=1,則a2-b2=1.
又
故a2=4,b2=3.
所求橢圓方程為.……………………………………………6分
(Ⅱ)由
解得
又,
于是 ……………………………………12分
18.(本小題滿分12分)
解:(Ⅰ)因?yàn)殡p曲線的焦點(diǎn)在y軸上,設(shè)所求雙曲線的方程為.
由題意,得解得a=2,b=1.
所求雙曲線的方程為…………………………………………6分
(Ⅱ)由(Ⅰ)可求得F1(0,-),F(xiàn)2(0,).
點(diǎn)F1,F(xiàn)2關(guān)于直線y=x的對(duì)稱點(diǎn)分別為F1′(-,0),F(xiàn)2′(,0),又P(0,2),設(shè)橢圓方程為(m>n>0).
由橢圓定義,得
因?yàn)閙2-n2=5,所以n2=4.
所以橢圓的方程為.………………………………………12分
19.(本小題滿分12分)
證明:如圖,建立空間直角坐標(biāo)系A(chǔ)-xyz,設(shè)AB=
則A(0,0,0),B(
∵E為AB的中點(diǎn),F(xiàn)為PC的中點(diǎn),
∴E(a,0,0),F(xiàn)(a,b,c).
(Ⅰ)∵=(0,b,c),=(0,0,
=(0,2b,0),
∴=(+).
∴與、共面.
又∴平面PAD,
∴EF∥平面PAD.……………………4分
(Ⅱ)∵=(
∴?=(
∴EFCD.…………………………………………………………8分
(Ⅲ)若∠PDA=45°則有2b=
∴=(0,b,b),=(0,0,2b).
∴<,>=
∴<,>=45°.
∵AP平面ABCD,
∴是平面ABCD的法向量.
∴EF與平面ABCD所成的角為90°-<,>=45°.……12分
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