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文件名称:高中数学立体几何大题(有答案).docx
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更新时间:2025-06-20
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文档摘要

1、(2014?山东)如图,四棱锥P﹣ABCD中,AP⊥平面PCD,AD∥BC,AB=BC=AD,E,F分别为线段AD,PC得中点、

(Ⅰ)求证:AP∥平面BEF;

(Ⅱ)求证:BE⊥平面PAC、

解答:

证明:(Ⅰ)连接CE,则

∵AD∥BC,BC=AD,E为线段AD得中点,

∴四边形ABCE就就是平行四边形,BCDE就就是平行四边形,

设AC∩BE=O,连接OF,则O就就是AC得中点,

∵F为线段PC得中点,

∴PA∥OF,

∵PA?平面BEF,OF?平面BEF,

∴AP∥平面BEF;

(Ⅱ)∵BCDE就就是平行四边形,

∴BE∥CD,

∵AP⊥平面PCD,CD?平面PCD,

∴AP⊥CD,

∴BE⊥AP,

∵AB=BC,四边形ABCE就就是平行四边形,

∴四边形ABCE就就是菱形,

∴BE⊥AC,

∵AP∩AC=A,

∴BE⊥平面PAC、

3、(2014?湖北)在四棱锥P﹣ABCD中,侧面PCD⊥底面ABCD,PD⊥CD,E为PC中点,底面ABCD就就是直角梯形,AB∥CD,∠ADC=90°,AB=AD=PD=1,CD=2、

(Ⅰ)求证:BE∥平面PAD;

(Ⅱ)求证:BC⊥平面PBD;

(Ⅲ)设Q为侧棱PC上一点,,试确定λ得值,使得二面角Q﹣BD﹣P为45°、

解答:

解:(Ⅰ)取PD得中点F,连接EF,AF,

∵E为PC中点,∴EF∥CD,且,

在梯形ABCD中,AB∥CD,AB=1,

∴EF∥AB,EF=AB,∴四边形ABEF为平行四边形,

∴BE∥AF,∵BE?平面PAD,AF?平面PAD,

∴BE∥平面PAD、(4分)

(Ⅱ)∵平面PCD⊥底面ABCD,PD⊥CD,∴PD⊥平面ABCD,

∴PD⊥AD、(5分)

如图,以D为原点建立空间直角坐标系D﹣xyz、

则A(1,0,0),B(1,1,0),C(0,2,0),P(0,0,1)、(6分)

,,

∴,BC⊥DB,(8分)

又由PD⊥平面ABCD,可得PD⊥BC,

∴BC⊥平面PBD、(9分)

(Ⅲ)由(Ⅱ)知,平面PBD得法向量为,(10分)

∵,,且λ∈(0,1)

∴Q(0,2λ,1﹣λ),(11分)

设平面QBD得法向量为=(a,b,c),,,

由,,得

,

∴,(12分)

∴,(13分)

因λ∈(0,1),解得、(14分)

4、(2014?江苏)如图,在三棱锥P﹣ABC中,D,E,F分别为棱PC,AC,AB得中点,已知PA⊥AC,PA=6,BC=8,DF=5、求证:

(1)直线PA∥平面DEF;

(2)平面BDE⊥平面ABC、

解答:

证明:(1)∵D、E为PC、AC得中点,∴DE∥PA,

又∵PA?平面DEF,DE?平面DEF,

∴PA∥平面DEF;

(2)∵D、E为PC、AC得中点,∴DE=PA=3;

又∵E、F为AC、AB得中点,∴EF=BC=4;

∴DE2+EF2=DF2,

∴∠DEF=90°,

∴DE⊥EF;

∵DE∥PA,PA⊥AC,∴DE⊥AC;

∵AC∩EF=E,∴DE⊥平面ABC;

∵DE?平面BDE,∴平面BDE⊥平面ABC、

13、(2012?江苏)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,A1B1=A1C1,D,E分别就就是棱BC,CC1上得点(点D不同于点C),且AD⊥DE,F为B1C1得中点、求证:

(1)平面ADE⊥平面BCC1B1;

(2)直线A1F∥平面ADE、

解答:

解:(1)∵三棱柱ABC﹣A1B1C1就就是直三棱柱,

∴CC1⊥平面ABC,

∵AD?平面ABC,

∴AD⊥CC1

又∵AD⊥DE,DE、CC1就就是平面BCC1B1内得相交直线

∴AD⊥平面BCC1B1,

∵AD?平面ADE

∴平面ADE⊥平面BCC1B1;

(2)∵△A1B1C1中,A1B1=A1C1,F为B1C1得中点

∴A1F⊥B1C1,

∵CC1⊥平面A1B1C1,A1F?平面A1B1C1,

∴A1F⊥CC1

又∵B1C1、CC1就就是平面BCC1B1内得相交直线

∴A1F⊥平面BCC1B1

又∵AD⊥平面BCC1B1,

∴A1F∥AD

∵A1F?平面ADE,AD?平面ADE,

∴直线A1F∥平面ADE、

16、(2010?深圳模拟)如图,在四棱锥S﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,侧棱SD⊥底面ABCD,E、F分别就就是AB、SC得中点

(1)求证:EF∥平面SAD

(2)设SD=2CD,求二面角A﹣EF﹣D得大小、

解答:

(1)如图,建立空间直角坐标系D﹣xyz、

设A(a,0,0),S(0,0,b),则B(a,a,0),C(0,a,0),,、

取SD得中点,则、平面SAD,EF?平面SAD,

所以EF∥平面SAD、

(2)不妨设A(1,0,0),则B(1,1,0),C(0,1,0),S(0,0,2),,、EF中点,,,

又,,