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1、试题题目:如图,在棱长为1的正方体ABCD-A′B′C′D′中,AP=BQ=b(0<b<1),截面..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2016-01-19 07:30:00

试题原文

如图,在棱长为1的正方体ABCD-A′B′C′D′中,AP=BQ=b(0<b<1),截面PQEF∥A′D,截面PQGH∥AD′,
(Ⅰ)证明:平面PQEF和平面PQGH互相垂直;
(Ⅱ)证明:截面PQEF和截面PQGH面积之和是定值,并求出这个值;
(Ⅲ)若D′E与平面PQEF所成的角为45°,求D′E 与平面PQGH所成角的正弦值。

  试题来源:辽宁省高考真题   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:平面与平面垂直的判定与性质



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(Ⅰ)证明:在正方体中,
又由已知可得
 所以
所以PH⊥平面PQEF,
所以平面PQEF和平面PQGH互相垂直.
(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)知
又截面PQEF和截面PQGH都是矩形,且PQ=1,
所以截面PQEF和截面PQGH面积之和是
,是定值.

(Ⅲ)解:连结BC′交EQ于点M,
因为
所以平面和平面PQGH互相平行,
因此D′E与平面PQGH所成角与D′E与平面ABC′D′所成角相等,
与(Ⅰ)同理可证EQ⊥平面PQGH,
可知EM⊥平面ABC′D′,
因此EM与D′E的比值就是所求的正弦值.
设AD′交PF于点N,连结EN,由FD=1-b知

因为AD′⊥平面PQEF,又已知D′E与平面PQEF成45°角,
所以

解得,可知E为BC中点,所以EM=

故D′E与平面PQCH所成角的正弦值为

3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“如图,在棱长为1的正方体ABCD-A′B′C′D′中,AP=BQ=b(0<b<1),截面..”的主要目的是检查您对于考点“高中平面与平面垂直的判定与性质”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中平面与平面垂直的判定与性质”。


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