(本小題共12分)
如圖,在四棱錐
P-
ABCD中,底面
ABCD為直角梯形,
AD//
BC,∠
ADC=90°,平面
PAD⊥底面
ABCD,
Q為
AD的中點,
M是棱
PC上的點,
PA=
PD=2,
BC=
AD=1,
CD=
.
(1)求證:平面
PQB⊥平面
PAD;
(2)若二面角M-BQ-C為30°,設PM=tMC,試確定t的值.
(1)∵
AD //
BC,
BC=
AD,
Q為
AD的中點,∴四邊形
BCDQ為平行四邊形,∴
CD //
BQ.∵∠
ADC=90°∴∠
AQB=90°即
QB⊥
AD.又∵平面
PAD⊥平面
ABCD 且平面
PAD∩平面
ABCD=AD,∴
BQ⊥平面
PAD.∵
BQ平面
PQB,∴平面
PQB⊥平面
PAD.
(2)
.
試題分析:(1)∵
AD //
BC,
BC=
AD,
Q為
AD的中點,∴四邊形
BCDQ為平行四邊形,∴
CD //
BQ.∵∠
ADC=90°∴∠
AQB=90°即
QB⊥
AD.
又∵平面
PAD⊥平面
ABCD 且平面
PAD∩平面
ABCD=AD,
∴
BQ⊥平面
PAD.
∵
BQ平面
PQB,∴平面
PQB⊥平面
PAD.
(2)∵
PA=
PD,
Q為
AD的中點, ∴
PQ⊥
AD.
∵平面
PAD⊥平面
ABCD,且平面
PAD∩平面
ABCD=AD,
∴
PQ⊥平面
ABCD.
如圖,以
Q為原點建立空間直角坐標系.
則平面
BQC的法向量為
;
,
,
,
.
設
,則
,
,
∵
,
∴
, ∴
在平面
MBQ中,
,
,
∴ 平面
MBQ法向量為
.
∵二面角
M-BQ-C為30,
∴
.
點評:高考中?疾榭臻g中平行關系與垂直關系的證明以及幾何體體積的計算,這是高考的重點內容.證明的關鍵是熟練掌握并靈活運用相關的判定定理與性質定理.
練習冊系列答案
相關習題
科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
選修4-1:幾何證明選講
如圖,在等腰梯形ABCD中,對角線AC⊥BD,且相交于點O ,E是AB邊的中點,EO的延長線交CD于F.
(1)求證:EF⊥CD;
(2)若∠ABD=30°,求證
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
(本小題滿分12分)
如圖,在三棱錐
中,
,
,
,
,
, 點
,
分別在棱
上,且
,
(Ⅰ)求證:
平面PAC
(Ⅱ)當
為
的中點時,求
與平面
所成的角的正弦值;
(Ⅲ)是否存在點
使得二面角
為直二面角?并說明理由.
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
(本題滿分14分)
如圖,在底面是直角梯形的四棱錐S-ABCD中,
(1)求四棱錐S-ABCD的體積;
(2)求證:
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
(本題滿分為12分)
在四棱錐
中,
底面
,
,
,
,
,
是
的中點.
(I)證明:
;
(II)證明:
平面
;
(III)求二面角
的余弦值.
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:填空題
如圖,四棱錐S—ABCD的底面為正方形,SD
底面ABCD,則下列結論中正確的是
(把正確的答案都填上)
(1)AC⊥SB
(2)AB∥平面SCD
(3)SA與平面SBD所成的角等于SC與平面SBD所成的角
(4)AB與SC所成的角等于DC與SA所成的角
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
(本小題滿分12分)已知四棱錐
中
平面
,
且
,底面為直角梯形,
分別是
的中點.
(1)求證:
// 平面
;
(2)求截面
與底面
所成二面角的大小;
(3)求點
到平面
的距離.
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