如圖,在長方體ABCD-A1B1C1D1中,E、P分別是BC、A1D1的中點,M、N分別是AE、CD1的中點,AD=AA1=a,AB=2a.

(1)求證:MN∥面ADD1A1

(2)求二面角P-AE-D的大。

(3)求三棱錐P-DEN的體積.

答案:
解析:

  (1)證明:取CD的中點K,連結MK,NK.

  ∵M,N,K分別為AK,CD1,CD的中點,

  ∵MK∥AD,NK∥DD1,∴MK∥面ADD1A1,NK∥面ADD1A1,

  ∴面MNK∥面ADD1A1,∴MN∥面ADD1A1

  (2)設F為AD的中點.∵P為A1D1的中點,

  ∴PF∥DD1,∴PF⊥面ABCD.

  作FH⊥AE,交AE于H,連結PH,則由三垂線定理得AE⊥PH,

  從而∠PHF為二面角P-AE-D的平面角.

  在Rt△AEF中,AF=,EF=2a,AE=a,從而FH=

  在Rt△PFH中,tan∠PFH=

  故二面角P-AE-D的大小為arctan

  (3)S△NEPS矩形ECD1PBC·CD1·a·a2

  作DQ⊥CD1,交CD1于Q,由A1D1⊥面CDD1C1,得A1D1⊥DQ,

  ∴DQ⊥面BCD1A1

  在Rt△CDD1中DQ=,

  ∴VP-DEN=VD-NEPS△NEP·DQ=·


提示:

  (1)由線面平行的判定定理可得.

  (2)作→證→求.

  (3)等積法.


練習冊系列答案
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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

如圖在長方體ABCD-A1B1C1D1中,三棱錐A1-ABC的面是直角三角形的個數(shù)為:
4
4

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若一個n面體中有m個面是直角三角形,則稱這個n面體的直度為.如圖,在長方體ABCD-A1B1C1D1中,四面體A1-ABC的直度為(    )

 

A.         B.               C.                 D.1

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A.            B.              C.              D.1

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(文科做)(本題滿分14分)如圖,在長方體

ABCDA1B1C1D1中,AD=AA1=1,AB=2,點E在棱AB上移動.

(1)證明:D1EA1D;

(2)當EAB的中點時,求點E到面ACD1的距離;

(3)AE等于何值時,二面角D1ECD的大小為.                      

 

 

 

(理科做)(本題滿分14分)

     如圖,在直三棱柱ABCA1B1C1中,∠ACB = 90°,CB = 1,

CA =,AA1 =M為側棱CC1上一點,AMBA1

   (Ⅰ)求證:AM⊥平面A1BC;

   (Ⅱ)求二面角BAMC的大;

   (Ⅲ)求點C到平面ABM的距離.

 

 

 

 

 

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