2019-2020年高考数学大题专题练习——立体几何(一) 联系客服

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z???EF?m?0??2x??0???m?(?1,0,4), 则有:?2?FC?m?0?3y?0??故cosn,m?n?mn?m?1717?, 21?1721221. 21设二面角B?EF?C的平面角为? ,则sin??

17.解(Ⅰ)证明:∵DC?平面ABC,BE//DC ∴BE?平面ABC ∴CQ?BE ①

又∵AC?BC?2,点Q为AB边中点 ∴CQ?AB ②

ABIBE?B

故由①②得CQ?平面ABE

(Ⅱ)过点A作AM?BC交BC延长线于点M ∵AM?BC,AM?BE ∴AM?平面BEDC ∴VA?CED?1S?CDEgAM 3AM?ACgsin∴VA?CED??1?3,S?CDE??1?2?1 3213?1?3? 33(Ⅲ)延长ED交BC延长线于S,过点M作MQ?ES于Q,连结AQ 由(Ⅱ)可得:?AQM为A?DE?B的平面角 ∵CD//1BC 2∴SC?CB?2 ∴SE?BE2?SB2?25 MC?MS?1

∵?SQM∽?SBE

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QMSM ?BESE5QM1?即QM? 5225∴

∴tan?AQM?AM?QM3?15 55

18.(1)证明:∵在∴当为∵平面∴∵∴

平面平面

的方向为,轴的正方向,建立空间直角坐标系

的中点时,平面

,中,

平面

,平面

平面

(2)如图,分别以射线

设∵∴∴

,则,

,,,平面

,平面

时,

最小,此时

当且仅当

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设,平面,则,即

令∴

,可得,,则有

的平面角

∴观察可得二面角

19.(1)取FE的中点P,连接CP交BE于点M,M点即为所求的点. 连接PG,∵G是AD的中点,P是FE的中点,∴PG//AF, 又PG?平面MGC,AF?平面MGC,所以直线AF//平面MGC, ∵PE//AD,AD//BC,∴PE//BC,∴故点M为线段BE上靠近点E的三等分点. (2)不妨设AD?2,由(1)知PG?AD, 又平面ADEF?平面ABCD,平面ADEF平面ABCD?AD,

BMBC??2, MEPEPG?平面ADEF,∴PG?平面ABCD.

故PG?GD,PG?GC,以G为坐标原点,GC,GD,GP分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系G?xyz,

∵?ABC?60?,AB?AD?2AF,∴?ADC为正三角形,GC?3,

∴G(0,0,0),C(3,0,0),D(0,1,0),E(0,1,1),∴GE?(0,1,1),GC?(3,0,0),

??y?z?0,设平面CEG的一个法向量n1?(x,y,z),则由n1?GE?0,n1?GC?0可得???3x?0,令y?1,则n1?(0,1,?1),

∵CD?(?3,1,0)?BA,且A(0,?1,0),故B(3,?2,0),故BG?(?3,2,0), 故直线BG与平面GCE所成角的正弦值为sin??

|n1?BG|14?.

7|n1|?|BG| 31

20.(Ⅰ)取PC中点H,连接EH、FH.∵E为AB的中点,ABCD是菱形,∴AE//CD,且AE?且FH?1CD,又F为PD的中点,H为PC的中点,∴FH//CD,21CD,∴AE//FH,且AE?FH,则四边形AEHF是平行四边形,2∴AF//EH.又AF?平面PCE,EH?面PCE,∴AF//平面PCE.

(Ⅱ)取BC的中点为O,∵ABCD是菱形,AC?AB,∴AO?BC,以A为原点,

AO,AD,AP所在直线分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系A?xyz,则

B?3,?1,0,C??3,1,0,D?0,2,0?,O???31?3,0,0,P?0,0,1?,E??2,?2,0??,

???∴PC???33?3,1,?1,EC???2,2,0??,AO?????3,0,0,设平面的法向量为

??3x?y?z?0?n?PC?0?1?n1??x,y,z?,则?,即?3,令y??1,则x?3,z?2,3x?y?0???n1?EC?0?22∴平面PCE的一个法向量为n1??3,?1,2,又平面PAD的一个法向量为

?n2??1,0,0?.∴cos?n1,n2??n1?n236.即平面PAD与平面??|n1|?|n2|43?1?46. 4PCE所成锐二面角的余弦值为

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