立体几何高考数学一轮复习
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241. 已知点P 是正方形ABCD 所在的平面外一点,PD ⊥面AC ,PD=AD=l ,设点C 到面PAB 的距离为d 1,点B 到平面PAC 的距离为d 2,则( ) (A )l <d 1 <d 2(B )d 1< d 2<l (C )d 1<l < d 2(D )d 2<d 1<l解析:l d 221=,l d 332=,故d 2<d 1<l ,选D 。
242.如图,正方形ABCD 、ABEF 的边长都是1,而且平面ABCD 、ABEF 互相垂直。
点M 在AC 上移动,点N 在BF 上移动,若CM=BN=a ).20(<<a (1)求MN 的长;(2)当a 为何值时,MN 的长最小; (3)当MN 长最小时,求面MNA 与面MNB 所成的二面角α的大小。
解析:(1)作MP ∥AB 交BC 于点P ,NQ ∥AB 交BE 于点Q ,连接PQ ,依题意可得MP ∥NQ ,且MP=NQ ,即MNQP 是平行四边形。
∴MN=PQ,由已知,CM=BN=a,CB=AB=BE=1,∴2==BF AC ,21,21a BQ a CP ==, 即2aBQ CP ==, ∴=+-==22)1(BQ CP PQ MN )20(21)22()2()21(222<<+-=+-a a a a(2)由(1)知: 2222==MN a 时,当,的中点时,分别移动到即BF AC N M ,, 22的长最小,最小值为MN (3)取MN 的中点G ,连接AG 、BG ,∵AM=AN,BM=BN ,∴AG ⊥MN,BG ⊥MN ,∴∠AGB 即为二面角α的平面角。
又46==BG AG ,所以由余弦定理有 ADE31464621)46()46(cos 22-=∙∙-+=α。
故所求二面角)31arccos(-=α。
243. 如图,边长均为a 的正方形ABCD 、ABEF 所在的平面所成的角为)20(πθθ<<。