1 . 按要求作图:
(1)如图1,正方体,利用顶点及图中线段的中点,作出以下图形:
①平面内与平面平行的直线是______;
②与平面平行的平面是______.
(2)如图2,已知直三棱柱中,,作出:与平面垂直的平面以及两个面的交线,三棱柱内一条与平面垂直的直线及垂足.
(1)如图1,正方体,利用顶点及图中线段的中点,作出以下图形:
①平面内与平面平行的直线是______;
②与平面平行的平面是______.
(2)如图2,已知直三棱柱中,,作出:与平面垂直的平面以及两个面的交线,三棱柱内一条与平面垂直的直线及垂足.
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2 . 已知四棱锥中,底面为正方形,O为其中心,点E为侧棱的中点.
(1)作出过O、P两点且与平行的四棱锥截面(在答题卡上作出该截面与四棱锥表面的交线,并写出简要作图过程);记该截面与棱的交点为M,求出比值(直接写出答案);
(2)若四棱锥的侧棱与底面边长均相等,求与平面所成角的正弦值.
(1)作出过O、P两点且与平行的四棱锥截面(在答题卡上作出该截面与四棱锥表面的交线,并写出简要作图过程);记该截面与棱的交点为M,求出比值(直接写出答案);
(2)若四棱锥的侧棱与底面边长均相等,求与平面所成角的正弦值.
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2022高三·全国·专题练习
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3 . 如图,已知底面为平行四边形的四棱锥中,平面与直线和直线平行,点为的中点,点在上,且.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)求作过作四棱锥的截面,使与截面平行(写出作图过程,不要求证明).截面的定义:用一个平面去截一个几何体,平面与几何体的表面的交线围成的平面图形.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)求作过作四棱锥的截面,使与截面平行(写出作图过程,不要求证明).截面的定义:用一个平面去截一个几何体,平面与几何体的表面的交线围成的平面图形.
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4 . 如图,在正方体中,M,N,P分别是的中点.
(1)求证://平面;
(2)平面过三点,则平面截此正方体的截面为一个多边形.
①仅用铅笔和无刻度直尺,在正方体中画出此截面多边形(保留作图痕迹,不需要写作图步骤);
②若正方体的棱长为6,直接写出此截面多边形的周长.
(1)求证://平面;
(2)平面过三点,则平面截此正方体的截面为一个多边形.
①仅用铅笔和无刻度直尺,在正方体中画出此截面多边形(保留作图痕迹,不需要写作图步骤);
②若正方体的棱长为6,直接写出此截面多边形的周长.
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5 . 阅读下面题目及其解答过程.
如图,在直三棱柱中,,D,E分别为BC,的中点.
(1)求证:平面;
(2)求证:.
解:(1)取的中点F,连接EF,FC,如图所示.
在中,E,F分别为,的中点,
所以,.
由题意知,四边形为 ① .
因为D为BC的中点,所以,.
所以,.
所以四边形DCFE为平行四边形,
所以.
又 ② ,平面,
所以,平面.
(2)因为为直三棱柱,所以平面ABC.
又平面ABC,所以 ③ .
因为,且,所以 ④ .
又平面,所以.
因为 ⑤ ,所以.
以上题目的解答过程中,设置了①~⑤五个空格,如下的表格中为每个空格给出了两个选项,其中只有一个符合逻辑推理.请选出符合逻辑推理的选项,并填写在答题卡的指定位置(只需填写“A”或“B”).
如图,在直三棱柱中,,D,E分别为BC,的中点.
(1)求证:平面;
(2)求证:.
解:(1)取的中点F,连接EF,FC,如图所示.
在中,E,F分别为,的中点,
所以,.
由题意知,四边形为 ① .
因为D为BC的中点,所以,.
所以,.
所以四边形DCFE为平行四边形,
所以.
又 ② ,平面,
所以,平面.
(2)因为为直三棱柱,所以平面ABC.
又平面ABC,所以 ③ .
因为,且,所以 ④ .
又平面,所以.
因为 ⑤ ,所以.
以上题目的解答过程中,设置了①~⑤五个空格,如下的表格中为每个空格给出了两个选项,其中只有一个符合逻辑推理.请选出符合逻辑推理的选项,并填写在答题卡的指定位置(只需填写“A”或“B”).
空格序号 | 选项 |
① | A.矩形 B.梯形 |
② | A.平面 B.平面 |
③ | A. B. |
④ | A.平面 B.平面 |
⑤ | A. B. |
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6 . 阅读下面题目及其证明过程,在处填写适当的内容.
已知三棱柱,平面,,分别为 的中点.
(1)求证:∥平面;
(2)求证:⊥.
解答:(1)证明: 在中,
因为 分别为的中点,
所以 ① .
因为 平面,平面,
所以 ∥平面.
(2)证明:因为 平面,平面,
所以 ② .
因为 ,
所以 .
又因为 ,
所以 ③ .
因为 平面,
所以 .
上述证明过程中,第(1)问的证明思路是先证“线线平行”,再证“线面平行”; 第(2)问的证明思路是先证 ④ ,再证 ⑤ ,最后证“线线垂直”.
已知三棱柱,平面,,分别为 的中点.
(1)求证:∥平面;
(2)求证:⊥.
解答:(1)证明: 在中,
因为 分别为的中点,
所以 ① .
因为 平面,平面,
所以 ∥平面.
(2)证明:因为 平面,平面,
所以 ② .
因为 ,
所以 .
又因为 ,
所以 ③ .
因为 平面,
所以 .
上述证明过程中,第(1)问的证明思路是先证“线线平行”,再证“线面平行”; 第(2)问的证明思路是先证 ④ ,再证 ⑤ ,最后证“线线垂直”.
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7 . 已知四棱锥的底面ABCD是平行四边形,侧棱平面ABCD,点M在棱DP上,且,点N是在棱PC上的动点(不为端点).
(1)若N是棱PC中点,完成:
(i)画出的重心G(在图中作出虚线),并指出点G与线段AN的关系:
(ii)求证:平面AMN;
(2)若四边形ABCD是正方形,且,当点N在何处时,直线PA与平面AMN所成角的正弦值取最大值.
(1)若N是棱PC中点,完成:
(i)画出的重心G(在图中作出虚线),并指出点G与线段AN的关系:
(ii)求证:平面AMN;
(2)若四边形ABCD是正方形,且,当点N在何处时,直线PA与平面AMN所成角的正弦值取最大值.
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8 . 一块三棱锥形木块如图所示,点是的重心,过点将木块锯开,使截面平行于侧面.
(1)画出截面与木块表面的交线,并说明理由;
(2)若为等边三角形,,求夹在截面与平面之间的几何体的体积.
(1)画出截面与木块表面的交线,并说明理由;
(2)若为等边三角形,,求夹在截面与平面之间的几何体的体积.
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