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    9..(全国II)如图,平面α⊥平面βAαBβAB与两平面αβ所成的角分别为和,过AB分别作两平面交线的垂线,垂足为A′、B′,则ABAB′=

    (A)2∶1   (B)3∶1   (C)3∶2    (D)4∶3

    解析:连接,设AB=a,可得AB与平面所成的角为

    ,在,同理可得AB与平面所成的角为,所以,因此在,所以,故选A

    [典型考例]

    例1.(P75例3)  如图,在五面体ABCDEF中,点O是矩形ABCD的对角线的交点,面CDE是等边三角形,棱   (I)证明平面    (II)设证明平面

    (19)本小题考查直线与平面平行、直线与平面垂直等基础知识,考查空间想象能力和推理论证能力。满分12分。

        (I)证明:取CD中点M,连结OM。

        在矩形ABCD中,

       

        则连结EM,于是

        四边形EFOM为平行四边形。

       

        又平面CDE,且平面CDE,平面CDE。

        (II)证明:连结FM。由(I)和已知条件,在等边中,

       

        因此平行四边形EFOM为菱形,从而

        平面EOM,从而

        而所以平面

    例2.   如图, 在直三棱柱ABCA1B1C1中,AC=3,BC=4,AA1=4,AB=5点DAB的中点,  (I)求证:ACBC1;  (II)求证:AC 1//平面CDB1;  (III)设BD1的中点为F,求三棱锥B1-BEF的体积

    证:(I)直三棱柱ABC-A1B1C1,底面三边长AC=3,BC=4AB=5,

    ∴ AC⊥BC,且BC1在平面ABC内的射影为BC,∴ AC⊥BC1

    (II)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

    ∵ DE平面CDB1,AC1平面CDB1,∴ AC1//平面CDB1

    例2.已知ABCD是上.下底边长分别为2和6,高为的等腰梯形,将它沿对称轴OO1折成直二面角

     (Ⅰ)证明:AC⊥BO1

    (Ⅱ)求点O1到平面AOC的距离。

    (III)求四面体O1-ACO的体积。

    (I)证明 由题设知OA⊥OO1,OB⊥OO1.

        所以∠AOB是所折成的直二面角的平面角,

        即OA⊥OB. 故可以O为原点,OA、OB、OO1

            所在直线分别为轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,

        如图3,则相关各点的坐标是A(3,0,0),

        B(0,3,0),C(0,1,)O1(0,0,).

    从而

        所以AC⊥BO1.

    例3.如图,在底面为平行四边形的四棱锥中,平面,且,点的中点.(Ⅰ)求证:;(Ⅱ)求证:平面

    (Ⅲ)求四面体B-AED的体积。

    解:(1)由平面可得PA^AC

    ,所以AC^平面PAB,所以

    (2)如图,连BD交AC于点O,连EO,则

    EO是△PDB的中位线,\EOPB

    \PB平面

    (3)如图,取AD的中点F,连EF,FO,则EF是△PAD的中位线,\EFPA又平面,\EF^平面

    同理FO是△ADC的中位线,\FOAB\FO^AC由三垂线定理可知\ÐEOF是二面角E-AC-D的平面角.又FO=AB=PA=EF\ÐEOF=45°而二面角与二面角E-AC-D互补,故所求二面角的大小为135°.

    例4.如图,已知正三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱长和底面边长均为1,M是底面BC边上的中点,N是侧棱CC1上的点。(Ⅰ)当B1M⊥AN时,求CN的长度;(Ⅱ)若CN=时,求点B1到平面AMN的距离。

  • 题目来源:高考数学二轮复习空间垂直与与平行证明 [考点聚焦] 考点1:空间元素点、线、面之间的垂直与平行关系的判断; 考点2:空间线面垂直与平行关系的证明;简单几何体中的线面关系证明; [考点小测]

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