【例1】 如果四稜錐的四條側稜都相等,就稱它為「等腰四稜錐」,四條側稜稱為它的腰,以下四個命題中,假命題是( )
a.等腰四稜錐的腰與底面所成角都相等
b.等腰四稜錐的側面與底面所成的二面角都相等或互補
c.等腰四稜錐的底面四邊形必存在外接圓
d.等腰四稜錐的各頂點必在同一球面上
【例2】 如圖,正方體中,點在側面及其邊界上運動,並且總保持,則動點的軌跡是( )
a.線段
b.線段
c.中點與中點連成的線段
d.中點與中點連成的線段
【例3】 (2010重慶高考)
到兩互相垂直的異面直線的距離相等的點,在過其中一條直線且平行於另一條直線的平面內的軌跡是( )
a.直線b.橢圓c.拋物線 d.雙曲線
【例4】 (2010福建高考)
如圖,若是長方體被平面截去幾何體後得到的幾何體,其中為線段上異於的點,為線段上異於的點,且,則下列結論中不正確的是( )
ab.四邊形是矩形
c.是稜柱d.是稜臺
【例5】 (2010江西高考)
過正方形的頂點作直線,使與稜,,所成的角都相等,這樣的直線可以作
a.1條 b.2條 c.3條 d.4條
【例6】 (2010全國卷ⅱ高考)
11.與正方體的三條稜、、所在直線的距離相等的點
a.有且只有1個b.有且只有2個
c.有且只有3個d.有無數個
【例7】 (2009海南)如圖,正方體的稜線長為,線段上有兩個動點,且,則下列結論中錯誤的是( )
a. b.平面
c.三稜錐的體積為定值
d.異面直線所成的角為定值
【例8】 (2008遼寧)
在正方體中,分別為稜,的中點,則在空間中與三條直線,,都相交的直線( )
a.不存在b.有且只有兩條
c.有且只有三條 d.有無數條
【例9】 (2009安徽文15)對於四面體,下列命題正確的是寫出所有正確命題的編號).
①相對稜與所在的直線是異面直線;
②由頂點作四面體的高,其垂足是的三條高線的交點;
③若分別作和的邊上的高,則這兩條高的垂足重合;
④任何三個面的面積之和都大於第四個面的面積;
⑤分別作三組相對稜中點的連線,所得的三條線段相交於一點.
【例10】 (2023年一模·西城·文·題17)
如圖,在三稜錐中,平面,,為側稜上一點,
它的正(主)檢視和側(左)檢視如圖所示.
⑴證明:平面;
⑵求三稜錐的體積;
⑶在的平分線上確定一點,使得平面,並求此時的長.
【例11】 (2023年二模·宣武·文·題16)
已知某個幾何體的三檢視如圖(主檢視的弧線是半圓),根據圖中標出的資料,
⑴ 求這個組合體的體積;
⑵ 若組合體的底部幾何體記為,其中為正方形.
ⅰ)求證:平面;
ⅱ)求證:為稜上一點,求的最小值.
【例12】 (2023年二模·宣武·理·題16)
已知某個幾何體的三檢視如圖(主檢視的弧線是半圓),根據圖中標出的資料,
⑴求這個組合體的表面積;
⑵若組合體的底部幾何體記為,其中為正方形.
ⅰ)求證:;
ⅱ)設點為稜上一點,求直線與平面所成角的正弦值的取值範圍.
【例13】 (2009廣雅期中)
已知四稜錐的三檢視如下圖所示,是側稜上的動點.
⑴求四稜錐的體積;
⑵是否不論點在何位置,都有?證明你的結論.
【例14】 (2009江門市一模)
如圖,四稜錐,,在它的俯檢視中,,,.
⑴求證:是直角三角形;
⑵求四稜錐的體積.
【例15】 (2009安徽文20)
如圖,是邊長為的正方形,直線與平面平行,和是上的兩個不同點,且,.和是平面內的兩點,和都與平面垂直.
⑴證明:直線垂直且平分線段;
⑵若,,求多面體的體積.
【例16】 如圖,在矩形中,,,沿對角線將折起,使點移到點,⊥面,且在上.
⑴求證:⊥平面;
⑵求點到平面的距離;
⑶求直線與平面所成角的正弦值.
【例17】 如圖,和都是直角三角形,,,把三角形沿邊折起,使所在的平面與所在的平面垂直,若.
⑴求證:面⊥面;⑵求點到平面的距離.
【例18】 (2006江蘇-19)在正中,分別是邊上的點,
滿足,將沿折起到的位置,使二面角成直二面角,鏈結
⑴求證:平面
⑵求直線與平面所成角的大小
⑶求二面角的余弦值大小.
【例19】 (07湖南理18)如圖1,,分別是矩形的邊的中點,是上的一點,將,分別沿翻折成,,並鏈結,使得平面平面,,且.鏈結,如圖2.
⑴ 證明:平面平面;
⑵ 當,,時,求直線和平面所成的角;
【例20】 (2009江西)在四稜錐中,底面是矩形,平面,,. 以的中點為球心、為直徑的球面交於點,交於點.
⑴求證:平面平面;
⑵求直線與平面所成的角的大小;
⑶求點到平面的距離.
【例21】 (2003京皖春)
如圖所示,正四稜柱中,底面邊長為,側稜長為.分別為稜的中點,.
⑴求證:平面平面;
⑵求點到平面的距離;
⑶求三稜錐的體積.
【例22】 (2009揚州中學高三期末)
在四稜錐中,,,平面,為的中點,.
⑴求四稜錐的體積;
⑵若為的中點,求證平面.
【例23】 如圖,已知所在的平面,是的直徑,, 是上一點,且,與所在的平面成角,是中點.為中點.
⑴求證:;⑵求證:;⑶求三稜錐的體積.
【例24】 (05-天津-19)如圖,在斜三稜柱中,,,,側面與底面所成的二面角為,、分別是稜、的中點.
⑴求與底面所成的角;
⑵證明:∥平面;
⑶求經過、、、四點的球的體積.
【例25】 (07福建理18)
如圖,正三稜柱的所有稜長都為,為中點.
⑴ 求證:面;
⑵ 求二面角的大小;
⑶ 求點到平面的距離;
\【例26】 如圖所示,正三稜柱的底邊長為,高為,過作一截面交側稜於,截面與底面成角,
⑴求截面的面積;
⑵求點到平面的距離;
⑶求與平面所成的角的正弦值.
【例27】 (05-江西-20)如圖,在長方體中,,,點在稜上移動.
⑴證明:⊥;
⑵當為的中點時,求點到面的距離;
⑶等於何值時,二面角的大小為.
【例28】 (2009江西)
在四稜錐中,底面是矩形,平面,,. 以的中點為球心、為直徑的球面交於點,交於點.
⑴求證:平面平面;
⑵求直線與平面所成的角的大小;
⑶求點到平面的距離.
【例29】 (08北京卷16)如圖,在三稜錐中,,,,.
⑴ 求證:;
⑵ 求二面角的大小;
⑶ 求點到平面的距離.
【例30】 如圖,四稜錐的底面是,的矩形,側面是等邊三角形,且側面底面.
⑴證明:側面;
⑵證明:側面⊥側面;
⑶求側稜與底面所成角的大小.
【例31】 如圖,是正四稜錐,是正方體,其中,.
⑴求證:;
⑵求平面與平面所成的銳二面角的大小;
⑶求到平面的距離.
【例32】 如圖所示,正四稜柱中,底面邊長為,側稜長為.分別為稜的中點,.
⑴求證:平面平面;
⑵求點到平面的距離;
⑶求三稜錐的體積.
【例33】 (07福建理18)
如圖,正三稜柱的所有稜長都為,為中點.
⑴ 求證:面;
⑵ 求二面角的大小;
⑶ 求點到平面的距離;
【例34】 (05-江西-20)如圖,在長方體中,,,點在稜上移動.
⑴證明:⊥;
⑵當為的中點時,求點到面的距離;
⑶等於何值時,二面角的大小為.
【例35】 已知為正三稜柱,是的中點.
⑴證明:平面;
⑵若,.
①求二面角的大小;
②若為的中點,求三稜錐的體積.
【例36】 四稜錐的底面是邊長為的正方形,平面.
⑴若麵與面所成的二面角為,求這個四稜錐的體積;
⑵證明無論四稜錐的高怎樣變化,二面角恆大於
【例37】 (1999全國-文22)如圖,已知正四稜柱,點在稜上,截面∥,且面與底面所成的角為,.
⑴求截面的面積;
⑵求三稜錐的體積.
【例38】 (08遼寧卷19)如圖1,在稜長為的正方體中,,截面,截面.
⑴ 證明:平面和平面互相垂直;
⑵ 證明:截面和截面面積之和是定值,並求出這個值;
⑶ 若與平面所成的角為,求與平面所成角的正弦值.
【例39】 (2009西城區一模)
如圖,在四稜錐中,底面是直角梯形,,,又,,,.
⑴求證:平面;
⑵求二面角的大小;
⑶求點到平面的距離.
【例40】 (2009石景山區一模)
如圖,已知正三稜柱的底面邊長是,是側稜的中點,直線與側面所成的角為.
⑴求此正三稜柱的側稜長;
⑵求二面角的大小;
⑶求點到平面的距離.
【例41】 (海淀二模)
如圖,直三稜柱中,,.、分別為稜、的中點.
⑴ 求點到平面的距離;
⑵ 求二面角的大小;
⑶ **段上是否存在一點,使得平面?若存在,確定其位置並證明結論;若不存在,說明理由.
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