6 如图,在正三棱锥A-BCD中,∠BAC=30°,AB=a,平行于AD、BC的截面EFGH分别交AB、BD、DC、CA于点E、F、G、H
(1)判定四边形EFGH的形状,并说明理由
(2)设P是棱AD上的点,当AP为何值时,平面PBC⊥平面EFGH,请给出证明
7 如图,正三棱柱ABC-A1B1C1的各棱长都相等,D、E分别是CC1和AB1的中点,点F在BC上且满足BF∶FC=1∶3
(1)若M为AB中点,求证 BB1∥平面EFM;
(2)求证 EF⊥BC;
(3)求二面角A1-B1D-C1的大小
参考答案
1 解析 如图,设A1C1∩B1D1=O1,∵B1D1⊥A1O1,B1D1⊥AA1,∴B1D1⊥平面AA1O1,故平面AA1O1⊥AB1D1,交线为AO1,在面AA1O1内过A1作A1H⊥AO1于H,则易知A1H长即是点A1到平面AB1D1的距离,在Rt△A1O1A中,A1O1=,AO1=3,由A1O1·A1A=h·AO1,可得A1H= 答案 C
2 解析 如图,在l上任取一点P,过P分别在α、β内作a′∥a,b′∥b,在a′上任取一点A,过A作AC⊥l,垂足为C,则AC⊥β,过C作CB⊥b′交b′于B,连AB,由三垂线定理知AB⊥b′,∴△APB为直角三角形,故∠APB为锐角 C
3 解析 ①是假命题,直线X、Y、Z位于正方体的三条共点棱时为反例,②③是真命题,④是假命题,平面X、Y、Z位于正方体的三个共点侧面时为反例 ②③
4 ④
5 证明 (1)∵PA⊥底面ABCD,∴AD是PD在平面ABCD内的射影,
∵CD平面ABCD且CD⊥AD,∴CD⊥PD
(2)取CD中点G,连EG、FG,
∵E、F分别是AB、PC的中点,∴EG∥AD,FG∥PD
∴平面EFG∥平面PAD,故EF∥平面PAD
(3)解 当平面PCD与平面ABCD成45°角时,直线EF⊥面PCD
证明 G为CD中点,则EG⊥CD,由(1)知FG⊥CD,故∠EGF为平面PCD与平面ABCD所成二面角的平面角 即∠EGF=45°,从而得∠ADP=45°,AD=AP
由Rt△PAE≌Rt△CBE,得PE=CE
又F是PC的中点,∴EF⊥PC,由CD⊥EG,CD⊥FG,得CD⊥平面EFG,CD⊥EF即EF⊥CD,故EF⊥平面PCD
6 (1)证明∵AD//面EFGH,面ACD∩面EFGH=HG,,AD面ACD
∴ AD//HG.
同理EF∥FG,∴EFGH是平行四边形
∵A-BCD是正三棱锥,∴A在底面上的射影O是△BCD的中心,
∴DO⊥BC,∴AD⊥BC,
∴HG⊥EH,四边形EFGH是矩形
(2)作CP⊥AD于P点,连结BP,∵AD⊥BC,∴AD⊥面BCP
∵HG∥AD,∴HG⊥面BCP,HG面EFGH 面BCP⊥面EFGH,