高中数学立体几何测试题?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的中点.(Ⅰ)求证:AP∥平面BEF;(Ⅱ)求证: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是直角梯形,AB∥CD,那么,高中数学立体几何测试题?一起来了解一下吧。
解:∵∠ACB=90°,CC1⊥平面ABC
∴可以以点C为原点,以CA,CB,CC1分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系.
设AC=2a,则
A(2a,0,0),B(0,2a,0),C(0,0,0),A1(2a,0,2),C1(0,0,2)
∴D(0,0,1),E(a,a,1).
点G为△ABD的重心,由中心坐标公式,可得
G(2a/3,2a/3,1/3),∴向量GE=(a/3,a/3,2/3).
∵G为E在平面ABD上的射影为G,则GE⊥平面ABD
∴向量GE·向量AD=(a/3,a/3,2/3)·(-2a,0,1)=-2a²/3+2/3=0,解得a=1(负根舍去)
所以,向量GE=(1/3,1/3,2/3),向量BA1=(2,-2,2).
而EG为平面ABD的法向量,
cos
所以,A1B与平面ABD所成角的正弦值为根号2/3,故余弦值为 根号7/3.
答案:B.
【小弟用空间向量的方法做的,叙述比较麻烦,还请老兄慢慢看;用综合法小弟试过,很麻烦,还不好算,再次就不叙述了】
【希望小弟的回答对您有帮助O(∩_∩)O~】
(1)因为AP=PC=2
角APC=90度 所以 AC=2*根号2
因为AC=2*根号2
BC=AC=2*根号2
AB=4 所以角ACB=90度
因为面PAC垂直于面ABC
角ACB=90度 所以BC垂直于面APC,
所以角BCP=90度PB=2*根号3
AP平方+PB平方=16=AB的平方
得出角APB=90度
因为AP垂直于PC,
AP垂直于PB,得出AP垂直于面PBC
(2) 假设E投影到面ABC为F点
太麻烦了,你慢慢算吧,明天我在来写第二道,先午觉了
(I)EF⊥平面BCFG,EF⊥GH;
设BH=1,BG=2,AB=BC=CD=DA=CF=FE=DE=4
GF=√(4²+2²)=2√5
GH=√(1²+2²)=√5,
HF=√(4²+3²)=5
GH²+GF²=5+20=25=5²=HF²,HG⊥GF
GH⊥EF,GH⊥GF,∴GH⊥平面EFG
(II)
作CJ⊥FG,则GH∥CJ,△GHB∽△CFJ
CJ=4×2/√5=8/√5,FJ=CJ/2=4/√5
DF=4√2,DG=√(2²+4²×2)=6
GF=2√5
余弦定理,
cosDFG=(DF²+GF²-DG²)/2DF.GF
=(32+20-36)/(2×4√2×2√5)
=16/(16√10)
=1/√10
在平面DGF中过J作JK⊥GF,与DF交于K,连接CK
sin∠BFG=√(1-1/10)=3/√10
tan∠BFG=3
KJ=FJtan∠BFG=3FJ=3×4/√5=12/√5
FK=FJ/(1/√10)=√10×4/√5=4√2=FD,K、D重合!
KC=CD=4
角DJC就是DBG与BCFG二面角,
cos∠KJC=(KJ²+CJ²-CK²)/2KJ.CJ
=(144/5+64/5-16)/(2×12/√5×8/√5)
=128/192
=2/3
EFG与BCFG互相垂直,DGF与FEG、BCFG的二面角互为余角。
解:
1、在三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1∥BB1
则∠B1BC或其补角即为所求
在△ABC中,AB⊥且=AC,则BC=2*2½
同理,B1C1=2*2½
在△A1BC1中,A1B=A1C1=2,又A1B⊥面ABC
则BC1=2*2½
在△ABA1中,AB⊥且=A1B
则AA1=2*2½
则在三棱柱ABC-A1B1C1中
AA1=BB1=CC1=2*2½
在四边形BCC1B1中
∵BB1=CC1=2*2½=BC=B1C1
∴四边形BCC1B1为菱形
且对角线BC1=2*2½=BB1=B1C
∴∠B1BC=120°>90°,即AA1与BC所成角度大小是60°
2、连接BC1
∵A1B⊥面ABC
∴A1B⊥AB
∵AB⊥AC,AC∥A1C1
∴AB⊥A1C1
∵A1C1交A1B于A1
∴AB⊥面A1BC1
在△A1B1C1中,过P作PM∥A1C1,交A1B1于M
在面ABB1A1中,延长AB,过M作MN∥A1B,交AB延长线于N.连接PN
∵PM∥A1C1,MN∥A1B,PM交MN于M,AB⊥面A1BC1
∴AB⊥面PMN
∴∠MNP即为二面角P-AB-A1的平面角
且A1B⊥面A1B1C1,MN∥A1B
则MN⊥面A1B1C1
∴三角形PMN为直角三角形,∠NMP=90°
当cos∠MNP=(2/5)*5½,且MN∥且=A1B=2
则PM=1
∵2PM∥且=A1C1
∴P为B1C1中点
即当P在B1C1中点时,二面角P-AB-A1的余弦值为(2/5)*5½
以三条侧棱为长宽高,构造一个长方体
本题中侧棱长均为√3,那构造一个边长为√3的正方体
正方体的外接球是过正方体的八个顶点
而三棱锥的四个顶点是正方体八个顶点中的四个
所以过正方体八个顶点的球,一定过三棱锥三个顶点
即正方体的外接球和三棱锥的外接球是同一个球
根据体对角线就是直径
得2R=√(3+3+3)=3
所以R=3/2
表面积为4π(3/2)²=9π
以上就是高中数学立体几何测试题的全部内容,面PAC⊥面ABC,AC为公交线 所以PG⊥面ABC ∴PG⊥BC 1式 PA=PC=2,∠APC=90° ∴AC=2√2 ∵BC=2√2,AB=4 ∴AC=BC ∠ACB=90° ∴BC⊥AC 2式 由1,2式得 BC⊥面PAC ∴BC⊥PA ∠APC=90° ∴PA⊥面PBC 2.连接BG,取BG中点H,连接AH。