如圖,直三棱柱中,
、
分別是棱
、
的中點,點
在棱
上,已知
,
,
.
(1)求證:平面
;
(2)設點在棱
上,當
為何值時,平面
平面
?
(1)詳見解析;(2)
解析
試題分析:(1)要證明平面
,只需在平面內找一條直線與
平行,如果不容易直接找到,可以將
平移到平面內,平移直線的方法一般有①中位線平移;②平行四邊形對邊平行平移;③成比例線段平移,該題連接
交
于
,連接
,可證
,從而
∥
,進而可證
平面
;(2)該題主要是如何分析得到
的位置,然后再證明,由已知可得平面
平面
,進而可證
平面
,故AD
CM,只需有
,則CM
平面
,從而平面
平面
,那么如何保證
呢?在矩形
中,只需
,則
,則
,所以
,倒過來,再證明平面
平面
即可.
試題解析:(1)連接交
于
,連接
,因為CE,AD為△ABC中線,所以O為△ABC的重心,
,從而OF//C1E,OF
面ADF,
平面
,所以
平面
;
(2)當BM=1時,平面平面
.
在直三棱柱中,由于
平面ABC,BB1
平面B1BCC1,所以平面B1BCC1
平面ABC,由于AB=AC,
是
中點,所以
,又平面B1BCC1∩平面ABC=BC,所以AD
平面B1BCC1, 而CM
平面B1BCC1,于是AD
CM,因為BM =CD=1,BC= CF=2,所以
≌
,所CM
DF,
DF與AD相交,所以CM平面
,CM
平面CAM,所以平面
平面
,∴當BM=1時,平面
平面
.
考點:1、直線和平面平行的判定;2、面面垂直的判定;3、面面垂直的性質.
科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠BAC=90°,AB=AC=,AA1=3,D是BC的中點,點E在棱BB1上運動.
(Ⅰ)證明:AD⊥C1E;
(Ⅱ)當異面直線AC,C1E 所成的角為60°時,求三棱錐C1-A1B1E的體積.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖,四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是正方形,O是底面中心,A1O⊥底面ABCD,AB=AA1=.
(1)證明:平面A1BD∥平面CD1B1;
(2)求三棱柱ABD-A1B1D1的體積.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖,三棱柱ABC—A1B1C1的側棱AA1⊥底面ABC,∠ACB = 90°,E是棱CC1上動點,F是AB中點,AC = 1,BC = 2,AA1 = 4.
(Ⅰ)當E是棱CC1中點時,求證:CF∥平面AEB1;
(Ⅱ)在棱CC1上是否存在點E,使得二面角A—EB1—B的余弦值是,若存在,求CE的長,若不存在,請說明理由.
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