问答题(2022年北京市

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.

答案解析

(1)取AB的中点为K,连接MK,NK,由三棱柱ABC-A1B1C1可得四边形ABB1A1为平行四边形,而B1M=MA1,BK=KA,则MK// BB1,而MK⊄平面CBB1C1,BB1⊂平面CBB1C1,故MK// 平面CBB1C1,而CN=NA,BK=KA,则NK// BC,同理可得NK// 平面CBB1C1,而NK∩MK=K,NK,MK⊂平面MKN,故平面MKN// 平面CBB1C1,而MN⊂平面MKN,故MN// 平面CBB1C1,(2)因为侧面CBB1C1为正方形,故CB⊥BB1,而CB⊂平面CBB1C1,平面CBB1C1⊥平面ABB1A1,平面CBB1C1∩平面ABB1A1=BB1,故CB⊥平面ABB1A1,因为NK// BC,故NK⊥平面ABB1A1,因为AB⊂平面ABB1A1,故NK⊥AB,若选①,则AB⊥MN,而NK⊥AB,NK∩MN=N,故AB⊥平面MNK,而MK⊂平面MNK,故AB⊥MK,所以AB⊥BB1,而CB⊥BB1,CB∩AB=B,故BB1⊥平面ABC,故可建立如所示的空间直角坐标系,则B(0,0,0),A(0,2,0),N(1,1,0),M(0,1,...

查看完整答案

讨论

如图所示,为了制作一个圆柱形灯笼,先要制作4 个全等的矩形骨架,总计耗用9.6 米铁丝。 骨架将到柱底面8 等分,再用S 平方米塑輯片制成圆柱的侧面和下底面(不安装上底面).(Ⅰ) 当圆柱底面半径r 为何值时, S 取得最大值? 并求出该最大值(结果精确到0.01 平方米);(Ⅱ) 在灯笼内,以矩形骨架的頂点为端点, 安装一些霓虹灯,当灯笼底面半径为0.3 米时,求图中两根直线型霓虹灯A1B3,A3B5所在异面直线所成角的大小(结果用反三角函数值表示).

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,四棱锥P-ABCD 的底面是矩形,PD⊥底面ABCD,PD = DC = 1,M 为 BC 的中点,且 PB⊥AM.(1) 求 BC;(2) 求二面角A-PM-B的正弦值.

在xOy平面上,四边形ABCD的四个顶点坐标依次为(0,0),(1,0),(2,1)及(0,3).求这个四边形绕x轴旋转一周所得到的几何体的体积.

如图,在三棱锥S-ABC中,SA⊥底面ABC,AB⊥BC.DE垂直平分SC,且分别交AC,SC于D,E.又SA=AB,SB=BC.求以BD为棱,以BDE与BDC为面的二面角的度数.

设点P在有向线段的延长线上,P分所成的比为λ,则【 】

如图,平面α,β相交于直线MN,点A在平面α上,点B在平面β上,点C在直线MN上,∠ACM=∠BCN=45°,A-MN-B是60°的二面角,AC=1. 求:(1) 点A到平面β的距离;(2) 二面角A-BC-M的大小(用反三角函数表示).

如图,已知ABCD是边长为4的正方形,E,F分别是AB,AD的中点,GC垂直于ABCD所在的平面,且GC=2.求点B到平面EFG的距离.

如图,在正三角棱柱ABC-A1 B1 C1中,E∈BB1,截面A1 EC⊥侧面AC1 (Ⅰ)求证: BE=EB1;(Ⅱ)若AA1=A1 B1,求平面A1 EC与平面A1 B1 C1所成二面角(锐角)的度数. 注意:在下面横线上填写适当内容,使之成为(Ⅰ)的完整证明,并解答(Ⅱ).(Ⅰ)证明:(如图)在截面A1 EC内,过E作EG⊥A1 C,G是垂足. ①∵_________________________________________∴EG⊥侧面AC1;取AC的中点F,连接BF,FG,由AB=BC得BF⊥AC.②∵_________________________________________.∴BF⊥侧面AC1;得BF//EG,BF、EG确定一个平面,交侧面AC1于FG.③∵_________________________________________∴BF//EG四边形BEGF是平行四边形BF=EG.④∵_________________________________________∴FG//AA1,ΔAA1 C∽ΔFGC.⑤∵_________________________________________∴FG=1/2 AA1=1/2 BB1,即BE=1/2 BB1故BE=EB1.(Ⅱ)解:

如图,已知正四棱锥ABCD-A1 B1 C1 D1,点E在棱D1 D上,截面EAC//D1 B,且EAC与底面ABCD所成角为45°,AB=a. (Ⅰ)求截面EAC的面积;(Ⅱ)求异面直线A1 B1与AC之间的距离;(Ⅲ)求三棱锥B1-EAC的体积.

在正方体ABCD-A1B1C1D1中,P为B1D1的中点,则直线PB与AD1所成的角为【 】

求证两两相交而不过同一点的四条直线必在同一平面内.

在直棱柱A1B1C1-ABC中,∠BAC=π/2,AB=AC=AA1.已知G与E分别为A1B1和CC1的中点,D与F分别为线段AC和AB上的不动点(不包括端点).若GD⊥EF,则线段DF的长度的取值范围为【 】

如图,在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,M和N分别为A1B1和BB1的中点,那么直线AM与CN所成角的余弦值是【 】

已知:两条异面直线a,b所成的角为θ,它们的公垂线段AA1的长度为d.在直线a,b上分别取点E,F,设A1E=m,AF=n. 求证:EF=.

已知异面直线a与b所成的角为50°,P为空间一定点,则过点P且与a、b所成的角都是30°的直线有且仅有【 】

如果直线l,m与平面α,β,γ满足:l=β∩γ,l//α,m⊂α和m⊥γ,那么必有【 】

已知正方体ABCD-A1B1C1D1,则【 】

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 // 面 EB1C1F , 且 AO = AB, 求直线 B1E 与平面 A1AMN 所成角的正弦值.

日晷是中国古代用来测定时间的仪器, 利用与晷面垂直的晷针投射到晷面的影子来测定时间. 把地球看成一个球 (球心记为 O) , 地球上一点 A 的纬度是指 OA 与地球赤道所在平面所成角, 点 A 处的水平面是指过点 A 且与 OA 垂直的平面. 在点 A 处放置一个日晷, 若晷面与赤道所在平面平行, 点 A 处的纬度为北纬 40°, 则晷针与点 A 处的水平面所成角为【 】

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【 】

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.

在三棱柱 ABC − A1B1C1 中, AB ⊥ AC, B1C ⊥ 平面 ABC, E, F 分别是 AC, B1C 的中点.(1) 求证: EF // 平面 AB1C1;(2) 求证: 平面 AB1C ⊥ 平面 ABB1.

直升飞机上一点 P 在地平面 M 上的正射影是 A .从P看地平面上一物体 B (不同于 A ) ,直线P B 垂直于飞机窗玻璃所在的平面 N(如图).证明:平面 N 必与平面 M 相交,且交线 l 垂直于 AB.

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.

如图,设平面AC和BD相交于BC,它们所成的一个二面角为45°,P为面AC内的一点,Q为面BD内的一点.已知直线MQ是直线PQ在平面BD内的射影,并且M在BC上,又设PQ与平面BD所成的角为β,∠CMQ=θ(0°<θ<90°),线段PM的长为a.求线段PQ的长.

如图,已知二面角α-AB-β的平面角是锐角,C是平面α内的一点(它不在棱AB上),点D是点C在平面β上的射影,点E是棱AB上满足∠CEB为锐角的任意一点,那么【 】.