安徽数学(文)立体几何历年高考题集锦答案一、选择题1
A二、填空题1
①②③⑤三、选择题1
解:(Ⅰ)在正六边形ABCDEF中,为等腰三角形,∵P在平面ABC内的射影为O,∴PO⊥平面ABF,∴AO为PA在平面ABF内的射影;∵O为BF中点,∴AO⊥BF,∴PA⊥BF
(Ⅱ)∵PO⊥平面ABF,∴平面PBF⊥平面ABC;而O为BF中点,ABCDEF是正六边形,∴A、O、D共线,且直线AD⊥BF,则AD⊥平面PBF;又∵正六边形ABCDEF的边长为1,∴,,
过O在平面POB内作OH⊥PB于H,连AH、DH,则AH⊥PB,DH⊥PB,所以为所求二面角平面角
在中,OH=,=
在中,;而(Ⅱ)以O为坐标原点,建立空间直角坐标系,P(0,0,1),A(0,,0),B(,0,0),D(0,2,0),∴,,设平面PAB的法向量为,则,,得,;设平面PDB的法向量为,则,,得,;12
解法1(向量法):以D为原点,以DA,DC,DD所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系如图,则有(1)证明:∴∴于是与共面,与共面
(2)证明:与是平面内的两条相交直线,平面又平面过AC∴平面平面(3)解:设为平面的法向量,于是取则2设为平面的法向量,.于是取则.∴二面角的大小为.解法2(综合法):(1)证明:∵平面平面ABCD,∴平面∥平面ABCD
于是∥CD,∥DA.设E,F分别为DA,DC的中点,连接EF,,有∥,∥,∴∥,于是∥EF.由DE=DF=1,得EF∥AC,故∥AC,与AC共面
过点作平面于点O,则,.连结OE,OF,于是OE,OF,.3所以点O在BD上,故与DB共面.(2)证明:平面ABCD,,又(正方形的对角线互相垂直),内的两条相交直线,(3)解:根据三垂线定理,有则,于是所以,是二面角的一个平面角根据勾股定理