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1、试题题目:如图(1)是一正方体的表面展开图,MN和PB是两条面对角线,请在图(..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2016-02-20 07:30:00

试题原文

如图(1)是一正方体的表面展开图,MN和PB是两条面对角线,请在图(2)的正方体中将MN和PB画出来,并就这个正方体解决下面问题.
(Ⅰ)求证:MN平面PBD;
(Ⅱ)求证:AQ⊥平面PBD;
(Ⅲ)求二面角P-DB-M的正切值.
魔方格

  试题来源:揭阳二模   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:直线与平面平行的判定与性质



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:

魔方格
MN和PB的位置如右图示:(正确标出给1分)
(Ⅰ)证明:∵NDMB 且ND=MB
∴四边形NDBM为平行四边形
∴MNDB------------------------(3分)
∵NM?平面PDB,DB?平面PDB
∴MN平面PBD---------------------------------(4分)
(Ⅱ)证明:∵QC⊥平面ABCD,BD?平面ABCD,∴BD⊥QC-------------(5分)
魔方格

又∵BD⊥AC,∴BD⊥平面AQC,--------------------------(6分)
∵AQ?面AQC,∴AQ⊥BD,
同理可得AQ⊥PB,
∵BD∩PB=B
∴AQ⊥面PDB---------------------------------------------------------------------(8分)
(Ⅲ)解法1:分别取DB、MN中点E、F,连结PE、EF、PF------------------(9分)
∵在正方体中,PD=PB
∴PE⊥DB---------------------------------(10分)
∵四边形NDBM为矩形
∴EF⊥DB
∴∠PEF为二面角P-DB-M的平面角------------(11分)
∵EF⊥面PMN,∴EF⊥PF
设正方体的棱长为a,则在直角三角形EFP中
EF=a,PF=
2
2
a

tan∠PEF=
PF
EF
=
2
2
-----(14分)
解法2:设正方体的棱长为a,
魔方格

以D为坐标原点建立空间直角坐标系如图示:
则点A(a,0,0),P(a,0,a),Q(0,a,a)--------------(9分)
PQ
=(-a,a,0)
AQ
=(-a,a,a)
--------------(10分)
∵PQ⊥面DBM,由(Ⅱ)知AQ⊥面PDB
AQ
PQ
分别为平面PDB、平面DBM的法向量-------------------(12分)
cos<
AQ
PQ
>=
AQ
?
PQ
|
AQ
|?|
PQ|
=
2a2
2
a?
3
a
=
6
3

tan<
AQ
PQ
>=
2
2
------------------------------------------(14分)]
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(1)是一正方体的表面展开图,MN和PB是两条面对角线,请在图(..”的主要目的是检查您对于考点“高中直线与平面平行的判定与性质”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中直线与平面平行的判定与性质”。


4、其他试题:看看身边同学们查询过的数学试题:

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