立体几何参考答案
F
E
A
B
D
C
G
1. 证明:(Ⅰ)分别是棱中点四边形为平行四边形
又
平面……………3分
又是棱的中点
又
平面……………5分
又平面平面……………6分
(Ⅱ) ,同理
……………9分
面 又,
又,面,面 面………12分
2. (1)连接BD,由已知有、得
又由ABCD是正方形,得:、 ∵与相交,∴
(2)∵ ∴ 又∵ ∴ 点E到的距离,有: ,
又由 , 设点B到平面的距离为,
则 , 有,, 所以点B到平面的距离为
3. 【解】在中,,,∴.∵,∴四边形为正方形.
----6分
(Ⅱ)当点为棱的中点时,平面------8分
证明如下:
如图,取的中点,连、、,
∵、、分别为、、的中点,
∴.
∵平面,平面,
∴平面. ------10分
同理可证平面.∵,
∴平面平面.∵平面,∴平面. ------12分
4. (1)证明:∵⊥平面,而AO平面 ∴⊥ ………2分
∵, ∴,而BCFE为菱形,则为中点,
∴⊥, 且∴⊥平面.………6分
(2)∥, ∥平面
∴点、到面的距离相等 ………8分
∵ ,AO=AO
∴AOE≌AOB,得OE=OB ,即EC=FB,而BCFE为菱形,则BCFE是正方形,
计算得AO=,的面积等于正方形BCFE的一半, ……………12分
因此 ……………14分
5. 解:(Ⅰ)证明:连结, 侧棱底面ABC,
又.平面.
又平面, . ………(3分)
, 四边形为正方形, .
, 平面 . …………………………(5分)
又平面,. …………………………………(6分)
(Ⅱ)设在线段上存在一点,使.
, . ………………………(7分)
又且平面,
由,
知,
解得,存在的中点,使 . ……………(12分)
6. 解:(1)证明:因为主视图和侧视图均为矩形,所以该三棱柱为直三棱柱……1分
又∵俯视图中A1C1=3,B1C1=4,A1B1=5
∴A1C12+B1C12=A1B12
A1
∴∠A1C1B1=∠ACB=90°
∴AC⊥BC 又∵AC⊥CC1,CC1∩BC=C
A
∴AC⊥平面BCC1B1 又∵BC1平面BCC1B1
∴AC⊥BC1 ………………………………4分
(2)证明:设CB1与C1B的交点为E,连结DE
∵D是AB的中点,E是BC1的中点 ∴DE∥AC1 又∵DE平面CDB1,AC1平面CDB1
∴AC1∥平面CDB1 ……………………………………………………………8分
(3)∵DE∥AC1 ∴∠CED为AC1与B1C所成的角
在ΔCED中 ED=AC1=,CD=AB= CE=CB1=∴cos∠CED=
∴异面直线AC1与B1C所成角的余弦值为。……………………1