7.在△ABC中,
=a,
=b,M是CB的中點(diǎn),N是AB的中點(diǎn),且CN、AM交于點(diǎn)P,則
可用a、b表示為
.
答案 -
a+
b
6.已知平面內(nèi)有一點(diǎn)P及一個(gè)△ABC,若
+
+
=
,則點(diǎn)P在線段
上.
答案 AC
5.設(shè)
=x
+y
,且A、B、C三點(diǎn)共線(該直線不過端點(diǎn)O),則x+y=
.
答案 1
4.
如圖所示,平面內(nèi)的兩條相交直線OP1和OP2將該平面
分割成四個(gè)部分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ(不包括邊界).若![]()
=a
1+b
2,且點(diǎn)P落在第Ⅲ部分,則實(shí)數(shù)a,b滿足
a 0,b 0.(用“>”,“<”或“=”填空)
答案 > <
3.若
=3e1,
=-5e1,且|
|=|
|,則四邊形ABCD是
.
答案 等腰梯形
2.(2008·全國(guó)Ⅰ理)在△ABC中,
=c,
=b,若點(diǎn)D滿足
=2
,則
= (用b,c表示).
答案
b+
c
1.下列算式中正確的是 (填序號(hào)).
①
+
+
=0 、
-
=
③0·
=0 ④
(
a)=
·
·a
答案 ①③④
20.
(2008·浙江理,18) (16分)如圖所示,矩形ABCD和梯形BEFC所在平面互相垂直,
BE∥CF,∠BCF=∠CEF=90°,AD=
,EF=2.
(1)求證:AE∥平面DCF;
(2)當(dāng)AB的長(zhǎng)為何值時(shí),二面角A-EF-C的大小為60°?
方法一 (1)證明 過點(diǎn)E作EG⊥CF交CF于G,
連接DG.可得四邊形BCGE為矩形,
又四邊形ABCD為矩形,
所以AD EG,從而四邊形ADGE為平行四邊形,
故AE∥DG.
因?yàn)锳E
平面DCF,DG
平面DCF,
所以AE∥平面DCF.
(2)解 過點(diǎn)B作BH⊥EF交FE的延長(zhǎng)線于H,連接AH.
由平面ABCD⊥平面BEFC,AB⊥BC,
得AB⊥平面BEFC,
從而AH⊥EF,所以∠AHB為二面角A-EF-C的平面角.
在Rt△EFG中,因?yàn)镋G=AD=
,EF=2,
所以∠CFE=60°,FG=1,
又因?yàn)镃E⊥EF,所以CF=4,
從而BE=CG=3.
于是BH=BE·sin∠BEH=
.
因?yàn)锳B=BH·tan∠AHB=
×
=
,
所以當(dāng)AB為
時(shí),二面角A-EF-C的大小為60°.
方法二 如圖所示,以點(diǎn)C為坐標(biāo)原點(diǎn),以CB、CF和CD所在直線分別作為x軸、y軸和z軸,建立空間直角坐標(biāo)系C-xyz.
![]()
設(shè)AB=a,BE=b,CF=c,
則C(0,0,0),A(
,0,a),
B(
,0,0),E(
,b,0),F(xiàn)(0,c,0).
(1)證明
=(0,b,-a),
=(
,0,0),
=(0,b,0),
所以
·
=0,
·
=0,從而CB⊥AE,CB⊥BE.
AE∩BE=E,所以CB⊥平面ABE.
因?yàn)镃B⊥平面DCF,
所以平面ABE∥平面DCF,AE
平面ABE.
故AE∥平面DCF.
(2)解 因?yàn)?sub>
=(-
,c-b,0),
=(
,b,0).
·
=0,|
|=2,
所以
解得![]()
所以E(
,3,0),F(xiàn)(0,4,0).
設(shè)n=(1,y,z)與平面AEF垂直,
則n·
=0,n·
=0,解得n=(1,
,
).
又因?yàn)锽A⊥平面BEFC,
=(0,0,a),
所以|cos〈n,
〉|=
解得a=
.
所以當(dāng)AB為
時(shí),二面角A-EF-C的大小為60°.
19.(16分)如圖所示,在矩形ABCD中,AB=2BC=2a,E為AB上一點(diǎn),將B點(diǎn)沿線段EC折起至點(diǎn)P,連接PA、PC、PD,取PD的中點(diǎn)F,若有AF∥平面PEC.
(1)試確定E點(diǎn)位置;
(2)若異面直線PE、CD所成的角為60°,并且PA的長(zhǎng)度大于a,
求證:平面PEC⊥平面AECD.
(1)解 E為AB的中點(diǎn).
證明如下:取PC的中點(diǎn)G,連接GE,GF.
由條件知GF∥CD,EA∥CD,∴GF∥EA.
則G、E、A、F四點(diǎn)共面.
∵AF∥平面PEC,
平面GEAF∩平面PEC=GE,
∴FA∥GE.
則四邊形GEAF為平行四邊形.
∴GF=AE,∵GF=
CD,∴EA=
CD=
BA.
即E為AB的中點(diǎn).
(2)證明 ∵EA∥CD,PE、CD所成的角為60°,且PA的長(zhǎng)度大于a.
∴∠PEA=120°.
∵PE=BE=EA=a,∴PA=
a.
取CE的中點(diǎn)M,連接PM,AM,BM,在△AEM中,
AM=
=
a.
∵PM=BM=
a,∴PM2+AM2=PA2.
則∠PMA=90°,PM⊥AM.
∵PM⊥EC,EC∩AM=M,
∴PM⊥平面AECD.
∵PM
平面PEC,
∴平面PEC⊥平面AECD.
18.
(16分)三棱錐被平行于底面ABC的平面所截得的幾何體如圖所示,截面為A1B1C1,
∠BAC=90°,A1A⊥平面ABC,A1A=
,AB=
,AC=2,A1C1=1,
=
.
(1)證明:平面A1AD⊥平面BCC1B1;
(2)求二面角A-CC1-B的余弦值.
方法一 (1)證明 ∵A1A⊥平面ABC,BC
平面ABC,
∴A1A⊥BC.
在Rt△ABC中,AB=
,AC=2,∴BC=
.
∵BD∶DC=1∶2,∴BD=
.又
=
=
,
∴△DBA∽△ABC,∴∠ADB=∠BAC=90°,
即AD⊥BC.
又A1A∩AD=A,∴BC⊥平面A1AD.
∵BC
平面BCC1B1,∴平面A1AD⊥平面BCC1B1.
(2)解 如圖①,作AE⊥C1C交C1C于E點(diǎn),連接BE,由已知得AB⊥平面ACC1A1,
∴AE是BE在平面ACC1A1內(nèi)的射影.
由三垂線定理知BE⊥CC1,
∴∠AEB為二面角A-CC1-B的平面角. 圖①
過C1作C1F⊥AC交AC于F點(diǎn),
則CF=AC-AF=1,
C1F=A1A=
,∴∠C1CF=60°.
在Rt△AEC中,
AE=ACsin60°=2×
=
,
在Rt△BAE中,tan∠AEB=
=
=
,
∴cos∠AEB=
,
即二面角A-CC1-B余弦值為
.
方法二 (1) 證明 如圖②,建立空間直角坐標(biāo)系,
![]()
圖②
則A(0,0,0),B(
,0,0),C(0,2,0),
A1(0,0,
),C1(0,1,
).
∵BD∶DC=1∶2,∴
=![]()
,
∴D點(diǎn)坐標(biāo)為
,
∴
=
,
=(-
,2,0),
=(0,0,
).
∵
·
=0,
·
=0,
∴BC⊥AA1,BC⊥AD.又A1A∩AD=A,
∴BC⊥平面A1AD.又BC
平面BCC1B1,
∴平面A1AD⊥平面BCC1B1.
(2)解 ∵BA⊥平面ACC1A1,取m=
=(
,0,0)為平面ACC1A1的法向量.
設(shè)平面BCC1B1的法向量為n=(x,y,z),
則
·n=0,
·n=0,
∴
∴x=
y,z=
,可取y=1,則n=
,
cos〈m,n〉=![]()
=
,
即二面角A-CC1-B的余弦值為
.
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