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1、试题题目:如图所示,四棱锥P-ABCD的底面是边长为1的正方形,PACD,PA=1,P..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2016-02-16 07:30:00

试题原文

如图所示, 四棱锥PABCD的底面是边长为1的正方形,PACDPA = 1,PDEPD上一点,PE = 2ED
(Ⅰ)求证:PA 平面ABCD
(Ⅱ)求二面角D-ACE的余弦值;
(Ⅲ)在侧棱PC上是否存在一点F,使得BF // 平面AEC?若存在,指出F点的位置,并证明;若不存在,说明理由.

  试题来源:湖北省模拟题   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:用向量证明线线、线面、面面的垂直、平行关系



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
解:(Ⅰ) PA = PD = 1 ,PD = 2 ,
PA2 + AD2 = PD2, 即:PA AD      
又PA CD , AD , CD 相交于点D,
PA 平面ABCD                
(Ⅱ)过E作EG//PA 交AD于G,从而EG 平面ABCD,
且AG = 2GD , EG = PA = ,                                
连接BD交AC于O, 过G作GH//OD ,交AC于H,连接EH.
GH  AC ,
EH AC ,
EHG为二面角D-AC-E的平面角.                        
tanEHG = =
二面角D-AC-E的平面角的余弦值为
(Ⅲ)以AB , AD , PA为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系.
则A(0 ,0, 0),B(1,0,0) ,C(1,1,0),P(0,0,1),E(0 ,),
 = (1,1,0),= (0 ,)                                                
设平面AEC的法向量= (x, y,z) ,
,即:
令y = 1 , 则 = (- 1,1, - 2 )                                   
假设侧棱PC上存在一点F, 且, (0≤λ≤1),
使得:BF//平面AEC,则= 0.
又因为:= (0 ,1,0)+ (-λ,-λ,λ)= (-λ,1-λ,λ),


所以存在PC的中点F, 使得BF//平面AEC.            
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“如图所示,四棱锥P-ABCD的底面是边长为1的正方形,PACD,PA=1,P..”的主要目的是检查您对于考点“高中用向量证明线线、线面、面面的垂直、平行关系”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中用向量证明线线、线面、面面的垂直、平行关系”。


4、其他试题:看看身边同学们查询过的数学试题:

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