1、立体几何测试题1如图,直二面角DE中, 四边形是边长为2的正方形,F为上的点,且平面.()求证平面;()求二面角BE的大小的余弦值;2已知直四棱柱A1B1C1D1的底面是菱形,且,F为棱1的中点,M为线段1的中点. (1)求证:直线平面; (2)求证:平面1平面1A1; (3)求平面1与平面所成二面角的大小.3、在四棱锥中,底面为矩形,平面,点 E在线段上,平面(1) 证明:平面;(2) (2)若1,2,求二面角的正切值; 4、如图,直三棱柱中,是棱的中点,(1)证明:(2)求二面角的大小. 5. 如图,是正四棱锥,是正方体,其中()求证:;()求平面与平面所成的锐二面角的大小; ()求到平面
2、的距离 6. 已知多面体中,平面,平面, = = = = 2a, = a,F为的中点. ()求证:平面; ()求异面直线,所成角余弦值; ()求面和面所成二面角的大小. 7. 已知斜三棱柱,在底面上的射影恰为的中点,又知。(I)求证:平面;()求到平面的距离;()求二面角的大小8. 如图,正三棱柱A1B1C1中,D是的中点,11. (I)求证:1C平面1D; ()求二面角B1D的大小; ()求点c到平面1D的距离.参考答案1、解:()平面. 二面角DE为直二面角,且, 平面. ()连结交于C,连结,正方形边长为2,平面,由三垂线定理的逆定理得. 是二面角BE的平面角由()平面, 又,在等腰直角
3、三角形中,.又直角 ,二面角BE大小的余弦值等于 2、解()延长C1F交的延长线于点N,连结.因为F是1的中点,所以F为C1N的中点,B为的中点.又M是线段1的中点,故. ()证明:连,由直四棱柱A1B1C1D1可知:平面, 又平面, 四边形为菱形,在四边形中,且,所以四边形为平行四边形.故,平面1A1. 1A1. ()由()知1A1,又1 1A1, 1,1. 又由可知,C1就是平面1与平面所成二面角的平面角或补角.在C1中,故C130.平面1与平面所成二面角的大小为30或1503.4.【答案】(1)在中, 得: 同理: 得:面 (2)面 取的中点,过点作于点,连接 ,面面面 得:点与点重合
4、且是二面角的平面角 设,则, 既二面角的大小为5. 解:() 连结 , 交于点O , 连结 , 则面 , 又 , , , () , , 面 , 过点O作于点M,连结 , 则 , 就是二面角的平面角, 又, , ,即二面角的大小为 ()用体积法求解:解得,即到平面的距离为6. 解:()平面,平面。又,F为中点,面平面 。 ()取中点M,连结、,则四边形为平行四边形,则为与所成的角。在中,2a由余弦定理得:异面直线、所成的角的余弦值为。 ()延长。交于点G,连结。 因为,所以A为中点。又因为F为中点,所以。因为平面,所以平面。故为面和面所成二面角的平面角易求457. 解:(I)因为平面,所以平面平
5、面,又,所以平面,得,又所以平面;()因为,所以四边形为 菱形,故,又为中点,知。取中点,则平面,从而面面, 过作于,则面,在中,故,即到平面的距离为。()过作于,连,则,从而为二面角的平面角,在中,所以,在中,故二面角的大小为。8. (I)证明:连接A1B,设A1B1 = E,连接.A1B1C1是正三棱柱,且1 = ,四边形A11是正方形,E是A1B的中点,又D是的中点,A1C. 平面1D,A1C平面1D,A1C平面1D. ()解:在面内作于点F,在面A11内作1于点G,连接.平面A11平面, 平面A11,是在平面A11上的射影, 1, 1是二面角B1D的平面角 设A1A = = 1,在正中,在中,在中,所以,二面角B1D的大小为 ()解:平面B11平面,且,平面B11,又平面1D,平面B11平面1D.在平面B11内作B1D交B1D的延长线于点H,则的长度就是点C到平面1D的距离. 由B1,得即点C到平面1D的距离是