如圖所示,在矩形ABCD中,AB=a,BC=a,以對角線AC為折線將直角三角形ABC向上翻折到三角形APC的位置(B點與P點重合),P點在平面ACD上的射影恰好落在邊AD上的H處.
(1)求證:PA⊥CD;
(2)求直線PC與平面ACD所成角的正切值.
(1)詳見解析,(2).
解析試題分析:(1)折疊問題,首先要明確折疊前后量的變化,尤其是垂直條件的變化,本題要證明線線垂直,首先找線面垂直,因為關于垂直條件較多,所以考慮證明
面
,折疊前后都有條件
,而折疊后
面
,因此可由線面垂直得到
,這樣就可由線面垂直判定定理證到
面
,(2)求線面角,關鍵作出面的垂線.本題簡單,因為
面
,所以直線PC與平面ACD所成角就為
,下面只需在直角三角形中解出
的正切值就可.
試題解析:(1) 證明: 由題設,平面ACD,
平面PAD
平面ACD, 3分
交線為AD,又CDAD,
CD
平面PAD,PA
平面PAD,
CD
PA 6分
(2)連接CH,則PCH為直線PC與平面ACD所成的角。
作HGAC,垂足為G,連接PG,則AC
平面PHG
AC
PG, 9分
又在矩形ABCD中,AB=a,BC=a,
在直角PGA中,PA=a,
AG=
在直角HAG中,AH=
=
,又AC="2a," 2分
在直角CAH中,根據余弦定理可得,CH=
,
在直角 PHA中可得PH=
,
tan
13分
考點:線面垂直判定,
科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖,在側棱垂直底面的四棱柱ABCDA1B1C1D1中,AD∥BC,AD⊥AB,AB=
,AD=2,BC=4,AA1=2,E是DD1的中點,F是平面B1C1E與直線AA1的交點.
(1)證明:①EF∥A1D1;②BA1⊥平面B1C1EF.
(2)求BC1與平面B1C1EF所成的角的正弦值.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖所示,在直三棱柱ABCA1B1C1中,D、E分別為AA1、CC1的中點,AC⊥BE,點F在線段AB上,且AB=4AF.若M為線段BE上一點,試確定M在線段BE上的位置,使得C1D∥平面B1FM.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖,已知點M、N是正方體ABCD-A1B1C1D1的兩棱A1A與A1B1的中點,P是正方形ABCD的中心,
(1)求證:平面
.
(2)求證:平面
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖所示,四邊形EFGH所在平面為三棱錐A-BCD的一個截面,四邊形EFGH為平行四邊形.
(1)求證:AB∥平面EFGH,CD∥平面EFGH.
(2)若AB=4,CD=6,求四邊形EFGH周長的取值范圍.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖,已知四棱錐P-ABCD的底面為直角梯形,AB∥CD,∠DAB=90°,PA⊥底面ABCD,且PA=AD=DC=AB=1,M是PB的中點.
(1)求證:AM=CM;
(2)若N是PC的中點,求證:DN∥平面AMC.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖,已知三棱錐的側棱與底面垂直,
,
, M、N分別是
的中點,點P在線段
上,且
,
(1)證明:無論取何值,總有
.
(2)當時,求平面
與平面
所成銳二面角的余弦值.
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