证明题(1983年全国统考

如图,在三棱锥S-ABC中,S在底面上的射影N位于底面的高CD上;M是侧棱SC上的一点,使截面MAB与底面所成的角等于∠NSC,求证:SC垂直于截面MAB.

答案解析

因为SN是底面的垂线,NC是斜线SC在底面上的射影,AB⊥NC,所以AB⊥SC(据三垂线定理).连接DM.因为AB⊥DC,AB⊥SC所以AB垂直于DC和SC所决定的平面.又因为DM在这个平面内,所以AB⊥DM。∴∠...

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讨论

如图,已知平行六面体ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是菱形,且∠C1CB=∠C1CD=∠BCD=60°. (Ⅰ)证明:C1C⊥BD.(Ⅱ)假设CD=2,CC1=3/2,记面C1BD为α,面CBD为β,求二面角a-BD-β的平面角的余弦值.(Ⅲ)当CD/CC1 的值为多少时,能使A1C⊥平面C1BD?请给出证明.

一间民房的屋顶有如图三种不同的盖法:①单向倾斜; ②双向倾斜;③四向倾斜.记三种盖法屋顶面积分别为P1,P2,P3. 若屋顶斜面与水平面所成的角都是α,则【 】

如图,以正四棱锥V-ABCD底面中心O为坐标原点建立空间直角坐标系O-xyz,其中Ox//BC,Oy//AB,E为VC中点,正四棱锥底面长为2a,高为h. (Ⅰ)求cos⁡⟨,⟩;(Ⅱ)记面BVC为α,面DVC为β,若∠BED是二面角α-VC-β的平面角,求∠BED.

如图,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,M为AC与BD的交点,若=a,=b,=c,则下列向量中与相等的向量是【 】

2020年12月8日,中国和尼泊尔联合公布珠穆朗玛峰最新高程为8848.86(单位:m),三角高程测量法是珠穆高峰测量法之一,下图是三角高程测量法的一个示意图,现有A,B,C三点,且A,B,C在同水平面上的投影A',B',C'满足∠A' C' B'=45°,∠A' B'C'=60°,由C点测得B点的仰角为15°,BB'与CC'的差为100,由B点测得A点的仰角为45°,则A,C两点到水平面A'B'C'的高度差AA'-CC'约为(≈1.732)【 】

已知正方体ABCD-A1 B1 C1 D1,点E为A1 D1的中点,直线B1 C1交平面CDE于点F. (1)求证:点F为B1 C1的中点;(2)若点M为棱A1 B1上一点,且二面角M-CF-E的余弦值为/3,求A1 M/A1B1 .

如图,在棱长为2的正方体ABCD-A1 B1 C1 D1中,E为棱BC的中点,F为棱CD的中点.(1)求证:D1 F//平面A1 EC1;(2)求直线AC1与平面A1 EC1所成角的正弦值;(3)求二面角A-A1 C1-E的正弦值.

如图,直三棱柱ABC-A1 B1 C1的体积为4,△A1 BC的面积为2√2.(1)求A到平面A1 BC的距离;(2)设D为A1 C的中点,AA1=AB,平面A1 BC⊥平面ABB1 A1,求二面角A-BD-C的正弦值.

如图,四面体ABCD中,AD⊥CD,AD=CD,∠ADB=∠BDC,E为AC的中点. (1)证明:平面BED⊥平面ACD;(2)设AB=BD=2,∠ACB=60°,点F在BD上,当△AFC的面积最小时,求CF与平面ABD所成的角的正弦值.

如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧面BCC1B1为正方形,平面BCC1B1⊥平面ABB1A1,AB=BC=2,M,N分别为A1B1,AC的中点.(1)求证:MN∥平面BCC1B1;(2)再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求直线AB与平面BMN所成角的正弦值.条件①:AB⊥MN;条件②:BM=MN.注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分.

如图,已知ABCD和CDEF都是直角梯形,AB//DC,DC//EF,AB=5,DC=3,EF=1,∠BAD=∠CDE=60°,二面角F-DC-B的平面角为60°.设M,N分别为AE,BC的中点. (1)证明:FN⊥AD;(2)求直线BM与平面ADE所成角的正弦值.

如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,底面是等腰直角三角形,∠ACB=90°.侧棱AA1=2,D,E分别是CC1与A1B的中点,点E在平面ABD上的射影是△ABD的重心G.(I)求A1B与平面ABD所成角的大小(结果用反三角函数值表示);(Ⅱ)求点A1到平面AED的距离.

直三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1=AB=AC=2,AA1⊥AB,D为A1B1的中点,E为AA1的中点,F为CD的中点.(1)求证:EF//ABC平面;(2)求直线BE与平面CC1D夹角的正弦值;(3)求平面A1CD与平面CC1D夹角的余弦值.

如图,在正四棱柱ABCD-A1 B1 C1 D1中,AB=2,AA1=4,点A2,B2,C2,D2分别在棱AA1,BB1,CC1,DD1上,AA2=1,BB2=DD2=2,CC2=3.(1)证明:B2 C2//A2 D2;(2)点P在棱BB1上,当二面角P-A2 C2-D2为150°时,求B2 P.

如图, D 为圆锥的顶点, O 是圆锥底面的圆心, AE 为底面直径, AE = AD. △ABC 是底面的内接正三角形,P 为 DO 上一点, PO = DO.(1) 证明: PA ⊥ 平面 PBC;(2) 求二面角 B − PC − E 的余弦值.

如图, 已知三棱柱 ABC − A1B1C1 的底面是正三角形, 侧面 BB1C1C 是矩形, M, N 分别为 BC, B1C1 的中点, P 为 AM 上一点, 过 B1C1 和 P 的平面交 AB 于 E, 交 AC 于 F .(1) 证明: AA1 // MN, 且平面 A1AMN ⊥ 面 EB1C1F ;(2) 设 O 为 △A1B1C1 的中心, 若 AO = AB = 6, AO//平面 EB1C1F , 且 ∠MPN = π/3 , 求四棱锥 B −EB1C1F 的体积.

如图, 在长方体 ABCD − A1B1C1D1 中, 点 E, F 分别在棱 DD1, BB1 上, 且 2DE = ED1, BF = 2FB1.(1) 证明: 当 AB = BC 时, EF ⊥ AC;(2) 证明: 点 C1 在平面 AEF 内.

如图, 在长方体 ABCD − A1B1C1D1 中, 点 E, F 分别在棱 DD1, BB1 上, 且 2DE = ED1, BF = 2FB1.(1) 证明: 点 C1 在平面 AEF 内;(2) 若 AB = 2, AD = 1, AA1 = 3, 求二面角 A − EF − A1 的正弦值.

如图, 在正方体 ABCD − A1B1C1D1 中, E 为 BB1 的中点.(I) 求证: BC1 // 平面 AD1E;(II) 求直线 AA1 与平面 AD1E 所成角的正弦值.

如图, 在三棱柱 ABC − A1B1C1 中, CC1⊥平面 ABC, AC ⊥ BC, AC = BC = 2, CC1 = 3, 点 D, E 分别在棱 AA1 和棱 CC1 上, 且 AD = 1, CE = 2, M 为棱 A1B1 的中点.(I) 求证: C1M ⊥ B1D;(II) 求二面角 B − B1E − D 的正弦值;(III) 求直线 AB 与平面 DB1E 所成角的正弦值.