高考立体几何文科大题和答案解析 联系客服

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z S M C D A B x y

(Ⅰ)设M(0,a,b)(a?0,b?0),则

BA?(0,?2,0),BM?(?2,a?2,b),SM?(0,a,b?2),

SC?(0,2,?2),由题得 1?cos?BA,BM???2,即 ??SM//SC??2(a?2)1???22?2?(a?2)?b?22解之个方程组得a?1,b?1即M(0,1,1) ???2a?2(b?2)所以M是侧棱SC的中点。

法2:设SM??MC,则M(0,2?22?2,),MB?(2,,) 1??1??1??1??又AB?(0,2,0),?MB,AB??60o 故MB?AB?|MB|?|AB|cos60o,即

42222?2?()?(),解得??1, 1??1??1??所以M是侧棱SC的中点。

(Ⅱ)由(Ⅰ)得M(0,1,1),MA?(2,?1,?1),又AS?(?2,0,2),AB?(0,2,0),

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设n1?(x1,y1,z1),n2?(x2,y2,z2)分别是平面SAM、MAB的法向量,则

???2x2?y2?z2?0?n1?MA?0??n2?MA?0?2x1?y1?z1?0?且,即且 ????????2y2?0??2x1?2z1?0?n1?AS?0??n1?AB?0分别令x1?x2?2得z1?1,y1?1,y2?0,z2?2,即

n1?(2,1,1),n2?(2,0,2),

∴cos?n1,n2??2?0?22?6?6 3 二面角S?AM?B的大小??arccos6。 31B1B,从而EFDA。 22、解法一:(Ⅰ)取BC中点F,连接EF,则EF

连接AF,则ADEF为平行四边形,从而AF//DE。又DE⊥平面BCC1,故AF⊥平面BCC1,从而AF⊥BC,即AF为BC的垂直平分线,所以AB=AC。

(Ⅱ)作AG⊥BD,垂足为G,连接CG。由三垂线定理知CG⊥BD,故∠AGC为二面角A-BD-C的平面角。由题设知,∠AGC=60.

0.

设AC=2,则AG=2。又AB=2,BC=22,故AF=2。 3由AB?AD?AG?BD得2AD=2.AD2?22,解得AD=2。3

故AD=AF。又AD⊥AF,所以四边形ADEF为正方形。

因为BC⊥AF,BC⊥AD,AF∩AD=A,故BC⊥平面DEF,因此平面BCD⊥平面DEF。 连接AE、DF,设AE∩DF=H,则EH⊥DF,EH⊥平面BCD。

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连接CH,则∠ECH为B1C与平面BCD所成的角。

. 因ADEF为正方形,AD=2,故EH=1,又EC=

0

1B1C=2, 20

所以∠ECH=30,即B1C与平面BCD所成的角为30. 解法二:

(Ⅰ)以A为坐标原点,射线AB为x轴的正半轴,建立如图所示的直角坐标系A—xyz。

设B(1,0,0),C(0,b,0),D(0,0,c),则B1(1,0,2c),E(

1b,,c). 22?

???1b于是DE=(,,0),BC=(-1,b,0).由DE⊥平面BCC1知DE⊥BC, DE?BC=0,求得

22b=1,所以 AB=AC。

(Ⅱ)设平面BCD的法向量AN?(x,y,z),则AN?BC?0,AN?BD?0. 又BC=(-1,1, 0),

??????BD=(-1,0,c),故????x?y?0

??x?cz?0 1?1令x=1, 则y=1, z=,AN=(1,1, ).

cc又平面ABD的法向量AC=(0,1,0)

AC=60°, 由二面角A?BD?C为60°知,AN,故 AN?AC?AN?AC?cos60°,求得c?1 2

(1,1,2)于是 AN? , CB1?(1 ,?1,2) 专业知识分享

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cosAN,CB1?AN?CB1AN?CB1?1, 2CB1?60° AN,所以B1C与平面BCD所成的角为30°

3、(Ⅰ)证明:连接DP,CQ, 在?ABE中,P,Q分别是AE,AB的中点,所以PQ//又DC//1BE, ??21BE,所以PQ//DC,又PQ?平面ACD ,DC?平面ACD, 所以PQ//平面ACD

????2(Ⅱ)在?ABC中,AC?BC?2,AQ?BQ,所以CQ?AB 而DC?平面ABC,EB//DC,所以EB?平面ABC

而EB?平面ABE, 所以平面ABE?平面ABC, 所以CQ?平面ABE 由(Ⅰ)知四边形DCQP是平行四边形,所以DP//CQ

所以DP?平面ABE, 所以直线AD在平面ABE内的射影是AP, 所以直线AD与平面ABE所成角是?DAP 在Rt?APD中,AD?所以sin?DAP?AC2?DC2?22?12?5 ,DP?CQ?2sin?CAQ?1

DP15 ??AD55

4、【解法1】(Ⅰ)∵四边形ABCD是正方形,∴AC⊥BD,

∵PD?底面ABCD, ∴PD⊥AC,∴AC⊥平面PDB, ∴平面AEC?平面PDB.

(Ⅱ)设AC∩BD=O,连接OE,

由(Ⅰ)知AC⊥平面PDB于O, ∴∠AEO为AE与平面PDB所的角, ∴O,E分别为DB、PB的中点, ∴OE//PD,OE?1PD,又∵PD?底面ABCD, 2 ∴OE⊥底面ABCD,OE⊥AO,

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