题目
题型:不详难度:来源:
如图,在三棱柱中,每个侧面均为正方形,为底边的中点,为侧棱的中点.
(Ⅰ)求证:∥平面;
(Ⅱ)求证:平面;
(Ⅲ)求直线与平面所成角的正弦值.
答案
解析
因为为的中点,为的中点,
所以∥且.又是中点,
所以 ∥且,
所以 ∥且.
所以,四边形为平行四边形.所以∥.
又平面,平面,则∥平面. ………………5分
(Ⅱ)因为三棱柱各侧面都是正方形,所以,.
所以平面.
因为平面,所以.
由已知得,所以,
所以平面.
由(Ⅰ)可知∥,所以平面.
所以.
因为侧面是正方形,所以.
又,平面,平面,
所以平面. ………………………………………10分
(Ⅲ)解: 取中点,连接.
在三棱柱中,因为平面,
所以侧面底面.
因为底面是正三角形,且是中点,
所以,所以侧面.
所以是在平面上的射影.
所以是与平面所成角.
. …………………………………………14分
解法二:如图所示,建立空间直角坐标系.
设边长为2,可求得,,
,,,,
,,.
(Ⅰ)易得,,
. 所以,所以∥.
又平面,平面,则∥平面. ………………5分
(Ⅱ)易得,,,
所以.
所以
又因为,,
所以平面. …………………………………………… 10分
(Ⅲ)设侧面的法向量为,
因为, ,,,
所以,.
由 得解得
不妨令,设直线与平面所成角为.
所以.
所以直线与平面所成角的正弦值为.………………………14分
核心考点
试题【(本小题满分14分)如图,在三棱柱中,每个侧面均为正方形,为底边的中点,为侧棱的中点.(Ⅰ)求证:∥平面;(Ⅱ)求证:平面;(Ⅲ)求直线与平面所成角的正弦值. 】;主要考察你对空间几何体的结构特征等知识点的理解。[详细]
举一反三
(Ⅰ)求点到平面的距离;
(Ⅱ)设二面角的大小为,求的值.
①若,则; ②若,,则;
③若,则; ④若,则;
其中真命题的个数是
A.0个 | B.1个 | C.2个 | D.3个 |
在四棱锥中,底面是一直角梯形,,,底面.
(1)求三棱锥的体积;
(2)在上是否存在一点,使得平面,若存在,求出的值;若不存在,试说明理由.
已知如图(1),正三角形ABC的边长为2a,CD是AB边上的高,E、F分别是AC和
BC边上的点,且满足,现将△ABC沿CD翻折成直二面角A-DC-B,如图(2).
(Ⅰ) 试判断翻折后直线AB与平面DEF的位置关系,并说明理由;
(Ⅱ) 求二面角B-AC-D的平面角的正切值.
图(1) 图(2)
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