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- 2021-05-13 发布
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专题对点练16 空间中的平行与几何体的体积
1.
如图,已知斜三棱柱ABC-A1B1C1的所有棱长均为2,∠B1BA=,M,N分别为A1C1与B1C的中点,且侧面ABB1A1⊥底面ABC.
(1)证明:MN∥平面ABB1A1;
(2)求三棱柱B1-ABC的高及体积.
2.(2018全国Ⅲ,文19)
如图,矩形ABCD所在平面与半圆弧所在平面垂直,M是上异于C,D的点.
(1)证明:平面AMD⊥平面BMC;
(2)在线段AM上是否存在点P,使得MC∥平面PBD?说明理由.
3.
(2018广西名校联盟)如图,在三棱锥P-ABC中,AB⊥PC,CA=CB,M是AB的中点.点N在棱PC上,点D是BN的中点.
求证:(1)MD∥平面PAC;
(2)平面ABN⊥平面PMC.
7
4.
如图,在四棱锥P-ABCD中,∠ABC=∠BAD=90°,BC=2AD,△PAB与△PAD都是边长为2的等边三角形,E是BC的中点.
(1)求证:AE∥平面PCD;
(2)求四棱锥P-ABCD的体积.
5.
在三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=BC=CA=AA1=2,侧棱AA1⊥平面ABC,且D,E分别是棱A1B1,AA1的中点,点F在棱AB上,且AF=AB.
(1)求证:EF∥平面BDC1;
(2)求三棱锥D-BEC1的体积.
6.
如图,正方形ABCD的边长等于2,平面ABCD⊥平面ABEF,AF∥BE,BE=2AF=2,EF=.
(1)求证:AC∥平面DEF;
(2)求三棱锥C-DEF的体积.
7
7.
如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,点M是棱CC1的中点.
(1)在棱AB上是否存在一点N,使MN∥平面AB1C1?若存在,请确定点N的位置.若不存在,请说明理由;
(2)当△ABC是等边三角形,且AC=CC1=2时,求点M到平面AB1C1的距离.
8.
如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,AB⊥平面BCC1B1,∠BCC1=,AB=BB1=2,BC=1,D为CC1的中点.
(1)求证:DB1⊥平面ABD;
(2)求点A1到平面ADB1的距离.
7
专题对点练16答案
1.(1)证明 取AC的中点P,连接PN,PM.
∵在斜三棱柱ABC-A1B1C1中,M,N分别为A1C1与B1C的中点,
∴PN∥AB1,PM∥AA1.
∵PM∩PN=P,AB1∩AA1=A,PM,PN⊂平面PMN,AB1,AA1⊂平面AB1A1,
∴平面PMN∥平面AB1A1.
∵MN⊂平面PMN,
∴MN∥平面ABB1A1.
(2)解 设O为AB的中点,连接B1O,由题意知△B1BA是正三角形,则B1O⊥AB.
∵侧面ABB1A1⊥底面ABC,且交线为AB,∴B1O⊥平面ABC,
∴三棱柱B1-ABC的高B1O=AB1=.
∵S△ABC=×2×2×sin 60°=,
∴三棱柱B1-ABC的体积V=S△ABC·B1O==1.
2.解 (1)由题设知,平面CMD⊥平面ABCD,交线为CD.因为BC⊥CD,BC⊂平面ABCD,所以BC⊥平面CMD,故BC⊥DM.
因为M为上异于C,D的点,且DC为直径,所以DM⊥CM.
又BC∩CM=C,所以DM⊥平面BMC.
而DM⊂平面AMD,
故平面AMD⊥平面BMC.
(2)当P为AM的中点时,MC∥平面PBD.
证明如下:连接AC交BD于O.
因为ABCD为矩形,所以O为AC中点.
连接OP,因为P为AM中点,
所以MC∥OP.
MC⊄平面PBD,OP⊂平面PBD,
所以MC∥平面PBD.
3.证明 (1)在△ABN中,M是AB的中点,D是BN的中点,
所以MD∥AN.
又因为AN⊂平面PAC,MD⊄平面PAC,所以MD∥平面PAC.
(2)在△ABC中,CA=CB,M是AB的中点,
所以AB⊥MC.
又因为AB⊥PC,PC⊂平面PMC,MC⊂平面PMC,PC∩MC=C,所以AB⊥平面PMC.又因为AB⊂平面ABN,所以平面ABN⊥平面PMC.
4.(1)证明 ∵∠ABC=∠BAD=90°,
∴AD∥BC.
∵BC=2AD,E是BC的中点,
∴AD=CE,
∴四边形ADCE是平行四边形,
7
∴AE∥CD.
又AE⊄平面PCD,CD⊂平面PCD,
∴AE∥平面PCD.
(2)解 连接DE,BD,设AE∩BD=O,连接OP,
则四边形ABED是正方形,
∴O为BD的中点.
∵△PAB与△PAD都是边长为2的等边三角形,∴BD=2,OB=,OA=,PA=PB=2,
∴OP⊥OB,OP=,∴OP2+OA2=PA2,即OP⊥OA.
又OA⊂平面ABCD,BD⊂平面ABCD,OA∩OB=O,∴OP⊥平面ABCD.
∴VP-ABCD=S梯形ABCD·OP=×(2+4)×2×=2.
5.(1)证明 取AB的中点O,连接A1O.
∵AF=AB,∴F为AO的中点.
又E为AA1的中点,∴EF∥A1O.
∵A1D=A1B1,BO=AB,AB
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