一、選擇題
1.D2.A3.C4.D5.A6.B7.C8.C9.B10.B11.A12.C
二、填空題
16.②④
三、解答題
17.(1)連接PB,因?yàn)镚,F(xiàn)分別是PC,BC的中點(diǎn),所以GF//BP,所以PB與BB,所成角即為FG與BB,所成角。
(2)由(1)可得,直線FG//平面ABBAn,因?yàn)镋是AC的中點(diǎn),所以EF//AB。
因?yàn)锳BC平面ABB,A1,EF≠平面ABB,A,所以EF//平面ABB.A1。
因?yàn)镋F與FG相交,EFC平面EFG,GFC平面EFG,所以平面EFG//平面ABB1A1。
18.如圖1,以D為坐標(biāo)原點(diǎn),建立坐標(biāo)系D-xyz。設(shè)正方體的邊長(zhǎng)為2,則D(0,0,0),A(2,0,0),B(2,2,0),E(1,2,0),F(xiàn)(2,1,2),G(1,2,2)。
(1)
(2)DB=(2,2,0),DG=(1,2,2),設(shè)平面DBG的一個(gè)法向量為n=(x,y,z),由題意得
19.(1)由PD⊥AB,PD⊥BC,AB∩BC=B,得PD⊥平面ABCD,從而PD⊥AD。在△ABD中,由余弦定理得,BD2=AD2+AB2-2AD·AB·cos30°=
(2)以D為原點(diǎn),建立如圖2所示的空間直角坐標(biāo)系D-xyz,設(shè)AD=,則A(,0,0),P(0,0,),B(0,1,0),C(,)。
設(shè)平面APB的一個(gè)法向量為m=(x,y,z),則
20.(1)因?yàn)锳'D⊥A'E,A'D⊥A'F,所以A'D⊥平面A'EF。又EFC平面A'EF,所以A'D⊥EF。由已知可得EF⊥BD,所以EF⊥平面A'BD。
(2)由(1)知平面A'BD1⊥平面BEDF,則∠A'DB為A'D與平面BEDF所成角。設(shè)BD,EF交于點(diǎn)M,E業(yè)-連接A'M,如圖3,則A'MB~F=BM=J2,DM=3、2。又A'D⊥平面A'EF,A'MC平面A'EF,所以A'D⊥A'M。在Rt△A'DM中,sin∠A'DM_A'M_v2_1
DM3√23,所以A'D與平面BEDF所成角的正弦值為。。
21.(1)如圖4,取AD的中點(diǎn)M,連接BKCM,AB=AF=BC=2,BCAM,故四邊形AABCM為平行四邊形,
可知CM=1/2AD。在△ACD中,有∠ACD=90°,所以AC⊥DC。又AC⊥EC,DC∩EC=C,所以AC⊥平面CDE。因?yàn)镋DC平面CDE,所以DE⊥AC。又DE⊥AD,AD∩DE=D,所以DE⊥平面ABCD。因?yàn)镈EC平面ADEF,所以平面ABCD⊥平面ADEF。
(2)由(1)知平面ABCD⊥平面ADEF,作BH⊥AD,所以BH⊥平面ADEF,BH=/3,連接AE,所以VE-ABF=VBAEF=1
22.(1)因?yàn)槿庵鵄BC-A1B1C1的側(cè)棱垂直于底面,∠BAC=90°,所以以A為原點(diǎn),AB為x軸,AC為y軸,AA,為z軸,建立如圖5所示的空間直角坐標(biāo)系。因?yàn)锳B=AC=AA,=1,E,F(xiàn)分別是棱C1C,BC的中點(diǎn),所以B,(1,0,1),F(xiàn)(,,)。