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《2011高考数学立体几何大题汇总情况》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、实用文案(1)(本小题满分12分)如图,四棱锥P—ABCD中,底面ABCD为平行四边形,∠DAB=60,AB=2AD,PD⊥底面ABCD.(Ⅰ)证明:PA⊥BD;(Ⅱ)若PD=AD,求二面角A-PB-C的余弦值。(1)解:(Ⅰ )因为,由余弦定理得从而BD2+AD2=AB2,故BDAD又PD底面ABCD,可得BDPD所以BD平面PAD.故PABD(Ⅱ)如图,以D为坐标原点,AD的长为单位长,射线DA为轴的正半轴建立空间直角坐标系D-,则,,,。设平面PAB的法向量为n=(x,y,z),则即标准文档实用文案因此可取n=设平面PB
2、C的法向量为m,则可取m=(0,-1,)故二面角A-PB-C的余弦值为2如图,四棱锥中,,,侧面为等边三角形,.(Ⅰ)证明:;(Ⅱ)求与平面所成角的大小.解法一:(I)取AB中点E,连结DE,则四边形BCDE为矩形,DE=CB=2,连结SE,则又SD=1,故,所以为直角。…………3分由,得平面SDE,所以。SD与两条相交直线AB、SE都垂直。所以平面SAB。…………6分(II)由平面SDE知,平面平面SED。作垂足为F,则SF平面ABCD,作,垂足为G,则FG=DC=1。连结SG,则,又,故平面SFG,平面SBC平面SFG。…
3、………9分作,H为垂足,则平面SBC。,即F到平面SBC的距离为由于ED//BC,所以ED//平面SBC,E到平面SBC的距离d也有标准文档实用文案设AB与平面SBC所成的角为α,则…………12分解法二:以C为坐标原点,射线CD为x轴正半轴,建立如图所示的空间直角坐标系C—xyz。设D(1,0,0),则A(2,2,0)、B(0,2,0)。又设(I),,由得故x=1。由又由即…………3分于是,故所以平面SAB。…………6分(II)设平面SBC的法向量,则又故…………9分取p=2得。故AB与平面SBC所成的角为3(14分)已知是底
4、面边长为1的正四棱柱,是和的交点。⑴设与底面所成的角的大小为,二面角的大小为。求证:;标准文档实用文案⑵若点到平面的距离为,求正四棱柱的高。解:设正四棱柱的高为。⑴连,底面于,∴与底面所成的角为,即∵,为中点,∴,又,∴是二面角的平面角,即∴,。⑵建立如图空间直角坐标系,有设平面的一个法向量为,∵,取得∴点到平面的距离为,则。4(本小题满分12分)如图,四边形ABCD为正方形,PD⊥平面ABCD,PD∥QA,QA=AB=PD.(I)证明:平面PQC⊥平面DCQ;(II)求二面角Q—BP—C的余弦值.解:如图,以D为坐标原点,线
5、段DA的长为单位长,射线DA为x轴的正半轴建立空间直角坐标系D—xyz.(I)依题意有Q(1,1,0),C(0,0,1),P(0,2,0).标准文档实用文案则所以即PQ⊥DQ,PQ⊥DC.故PQ⊥平面DCQ.又PQ平面PQC,所以平面PQC⊥平面DCQ.…………6分(II)依题意有B(1,0,1),设是平面PBC的法向量,则因此可取设m是平面PBQ的法向量,则可取故二面角Q—BP—C的余弦值为…5如图,在中,是上的高,沿把折起,使。(Ⅰ)证明:平面ADB ⊥平面BDC;(Ⅱ)设E为BC的中点,求与夹角的余弦值。解(Ⅰ)∵折起
6、前AD是BC边上的高,∴ 当Δ ABD折起后,AD⊥DC,AD⊥DB,又DBDC=D,∴AD⊥平面BDC,∵AD平面平面BDC.平面ABD平面BDC。(Ⅱ)由∠ BDC=及(Ⅰ)知DA,DB,DC两两垂直,不防设=1,以D为坐标原点,以所在直线轴建立如图所示的空间直角坐标系,易得D(0,0,0),B(1,0,0),C(0,3,0),A(0,0,),E(,,0),=,标准文档实用文案=(1,0,0,),与夹角的余弦值为<,>=.6本小题满分12分,(Ⅰ)小问5分,(Ⅱ)小问7分.)如题(19)图,在四面体中,平面平面,,,.(Ⅰ
7、)若,,求四面体的体积;(Ⅱ)若二面角为,求异面直线与所成角的余弦值.本题12分)(I)解:如答(19)图1,设F为AC的中点,由于AD=CD,所以DF⊥AC.故由平面ABC⊥平面ACD,知DF⊥平面ABC,即DF是四面体ABCD的面ABC上的高,且DF=ADsin30°=1,AF=ADcos30°=.在Rt△ABC中,因AC=2AF=,AB=2BC,由勾股定理易知故四面体ABCD的体积(II)解法一:如答(19)图1,设G,H分别为边CD,BD的中点,则FG//AD,GH//BC,从而∠FGH是异面直线AD与BC所成的角或其
8、补角.设E为边AB的中点,则EF//BC,由AB⊥BC,知EF⊥AB.又由(I)有DF⊥平面ABC,故由三垂线定理知DE⊥AB.所以∠DEF为二面角C—AB—D的平面角,由题设知∠DEF=60°设在从而标准文档实用文案因Rt△ADE≌Rt△BDE,故BD=AD=a,从而,在R