作于.作于.連——青夏教育精英家教網(wǎng)—

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（必做題）先閱讀：如圖，設(shè)梯形ABCD的上、下底邊的長(zhǎng)分別是a，b（a＜b），高為h，求梯形的面積．
方法一：延長(zhǎng)DA、CB交于點(diǎn)O，過(guò)點(diǎn)O作CD的垂線分別交AB、CD于E、F，則EF=h．
設(shè)OE=x，∵△OAB∽△ODC，∴

x

x+h

=

a

b

，即x=

ah

b-a

．
∴S_梯形ABCD=S_△ODC-S_△OAB=

1

2

b（x+h）-

1

2

ax=

1

2

（b-a）x+

1

2

bh=

1

2

（a+b）h．
方法二：作AB的平行線MN分別交AD、BC于MN，過(guò)點(diǎn)A作BC的平行線AQ分別于MN、DC于PQ，則△AMP∽△ADQ．
設(shè)梯形AMNB的高為x，MN=y，

x

h

=

y-a

b-a

⇒y=a+

b-a

h

x，∴S梯形ABCD=

∫

h

0

（a+

b-a

h

x）dx=（ax+

b-a

2h

x²）

|

h

0

=ah+

b-a

2h

•h²=

1

2

（a+b）h．
再解下面的問(wèn)題：
已知四棱臺(tái)ABCD-A′B′C′D′的上、下底面的面積分別是S₁，S₂（S₁＜S₂），棱臺(tái)的高為h，類(lèi)比以上兩種方法，分別求出棱臺(tái)的體積（棱錐的體積=

1

3

×底面積×高）．

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如圖，某建筑物的基本單元可近似地按以下方法構(gòu)作：先在地平面α內(nèi)作菱形ABCD，邊長(zhǎng)為1，∠BAD=60°，再在α的上側(cè)，分別以△ABD與△CBD為底面安裝上相同的正棱錐P-ABD與Q-CBD，∠APB=90°．
（1）求證：PQ⊥BD；
（2）設(shè)AC與BD交于E，求cos∠PEQ；
（3）求點(diǎn)P到平面QBD的距離．

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如圖，某建筑物的基本單元可近似地按以下方法構(gòu)作：先在地平面α內(nèi)作菱形ABCD，邊長(zhǎng)為1，∠BAD=60°，再在α的上側(cè)，分別以△ABD與△CBD為底面安裝上相同的正棱錐P-ABD與Q-CBD，∠APB=90°．
（1）求證：PQ⊥BD；
（2）設(shè)AC與BD交于E，求cos∠PEQ；
（3）求點(diǎn)P到平面QBD的距離．

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如圖，某建筑物的基本單元可近似地按以下方法構(gòu)作：先在地平面α內(nèi)作菱形ABCD，邊長(zhǎng)為1，∠BAD=60°，再在α的上側(cè)，分別以△ABD與△CBD為底面安裝上相同的正棱錐P-ABD與Q-CBD，∠APB=90°．
（1）求證：PQ⊥BD；
（2）設(shè)AC與BD交于E，求cos∠PEQ；
（3）求點(diǎn)P到平面QBD的距離．

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已知直三棱柱中, , ，是和的交點(diǎn), 若.

（1）求的長(zhǎng)；（2）求點(diǎn)到平面的距離；

（3）求二面角的平面角的正弦值的大小.

【解析】本試題主要考查了距離和角的求解運(yùn)用。第一問(wèn)中，利用ACCA為正方形, AC=3

第二問(wèn)中，利用面BBCC內(nèi)作CDBC, 則CD就是點(diǎn)C平面ABC的距離CD=，第三問(wèn)中，利用三垂線定理作二面角的平面角，然后利用直角三角形求解得到其正弦值為

解法一: (1)連AC交AC于E, 易證ACCA為正方形, AC=3 …………… 5分

(2)在面BBCC內(nèi)作CDBC, 則CD就是點(diǎn)C平面ABC的距離CD= … 8分

(3) 易得AC面ACB, 過(guò)E作EHAB于H, 連HC, 則HCAB

CHE為二面角C－AB－C的平面角. ……… 9分

sinCHE=二面角C－AB－C的平面角的正弦大小為 ……… 12分

解法二: (1)分別以直線CB、CC、CA為x、y為軸建立空間直角坐標(biāo)系, 設(shè)|CA|=h, 則C(0, 0, 0), B(4, 0, 0), B(4, －3, 0), C(0, －3, 0), A(0, 0, h), A(0, －3, h), G(2, －, －) ……………………… 3分