2020年高考数学 考点51 几何证明选讲

2020年高考数学 考点51 几何证明选讲
2020年高考数学 考点51 几何证明选讲

考点51 几何证明选讲

一、选择题

1.(2020·北京高考理科·T5)如图. ∠ACB=90o,CD ⊥AB 于点D ,以BD 为直径的圆与BC 交于点E.则( ) A. CE ·CB=AD ·DB B. CE ·CB=AD ·AB C. AD ·AB=CD 2

D.CE ·EB=CD 2

【解题指南】利用切割线定理及直角三角形中的射影定理.

【解析】选A.Q CD AB ⊥,∴以BD 为直径的圆与CD 相切,∴2

CD CE CB =?。 在Rt ABC ?中,CD 为斜边AB 上的高,有2

CD AD DB =?,

因此,CE ·CB=AD ·DB. 二、填空题

2.(2020·湖北高考理科·T15)如图,点D 在⊙O 的弦AB 上移动,AB=4,连接OD ,过点D 作OD 的垂线交⊙O 于点C ,则CD 的最大值为

_____________.

【解题指南】本题考查直线与圆的位置关系,解答本题的关键是利用直线与圆的位置关系,取AB 的中点,连OC ,把CD 表示出来.

【解析】取AB 的中点为E ,连接CD ,OE ,则2222

4CD OC OD OE OD =-=+-,要求CD 的最大值,

则点D 与E 重合.可知结果为:2. 【答案】2.

A

D

B

E

C

3.(2020·陕西高考理科·T15)如图,在圆O 中,直径AB 与弦CD 垂直,垂足为E ,EF DB ⊥,垂足为F ,若6AB =,1AE =,则DF DB ?= . 【解题指南】围绕Rt △BDE 和圆的有关性质列出成比例线段.

【解析】连接AD,因为6AB =,1AE =,所以BE=5, 在Rt △ABD 中,

2155DE AE BE =?=?=,,在Rt △BDE 中,由射影定理得2

5DF DB DE ?==.

【答案】5.

4. (2020·广东高考文科·T15)如图所示,直线PB 与圆O 相切于点B,D 是弦AC 上的点,

PBA DBA ∠=∠.若AD=m,AC=n,则AB= .

【解题指南】本小题要注意利用圆的几何性质。判断出ABP ACB ABD ∠=∠=∠,从而证出

ABD ACB ??:是解决此问题的关键.

【解析】由题意知ABP ACB ABD ∠=∠=∠,所以ABD ACB ??:,

所以,

AD AB

AB AC =所以AB AD AC mn =?=.

【答案】mn .

5.(2020·广东高考理科·T15)如图,圆O 的半径为1,A 、B 、C 是圆周上的三点,满足30ABC ∠=o

,过点A 作圆O 的切线与OC 的延长线交于点P ,则PA=_____________. 【解题指南】本小题要注意利用圆的几何性质。连接OA ,AC

从而可得60AOC ∠=o

, AOC ?为等边三角形,30PAC ∠=o

, PAC ?为等腰三角形,并且AC=CP=1,到

此问题基本得以解决.

【解析】连接AO 、AC ,因为30ABC ∠=o ,所以30CAP ∠=o ,60,AOC AOC ∠=?o 为等边三角形,则

120,30,ACP APC ACP ∠=∴∠=∴?o o 为等腰三角形,且1,21sin 603AC CP AP ==∴=??=o .

【答案】3.

6.(2020·天津高考文科·T13)与(2020·天津高考理科·T13)相同

如图,已知AB 和AC 是圆的两条弦,过点B 作圆的切线与AC 的延长线相交于点D ,过点C 作BD 的平行线与圆相交于点E ,与AB 相交于点F ,AF=3,FB=1,3

2

EF =,则线段CD 的长为_________. 【解题指南】利用相交线及切线的比例关系求解。 【解析】设CD=x,则AD=4x,因为AF ·FB=CF ·FE,所以CF=2, 又

3843CF AF BD BD AB ==?=

,又24

.43

BD x x x =?=.

【答案】

4

3.

三、解答题

7. (2020·辽宁高考文科·T22)与(2020·辽宁高考理科·T22)相同 如图,⊙O 和⊙/

O 相交于,A B 两点,过A 作两圆的切线分别交两圆于C ,

D 两点,连接DB 并延长交⊙O 于点E.证明 (Ⅰ)AC BD AD AB ?=?; (Ⅱ) AC A

E =.

【解题指南】据弦切角等于圆周角,证明三角形相似,对应边成比例,证明等式. 【解析】(1)由AC 与圆O '相切于点A ,得CAB ADB ∠=∠;同理,ACB DAB ∠=∠

从而ACB ?∽DAB ?,所以AC AB

AC BD AB BD

AD BD =??=?

(2)由AD 与圆O 相切于点A ,得AED

BAD ∠=∠;

又ADE BDA ∠=∠,从而EAD ?∽ABD ?,所以AE AD

AE BD AB AD

AB BD =??=?

又由(1)知,

AC BD AB BD ?=?

所以AC BD AE BD AC AE ?=??=.

F C

B

8.(2020·新课标全国高考文科·T22)与(2020·新课标全国高考理科·T22)相同

如图,D ,E 分别为△ABC 边AB ,AC 的中点,直线DE 交△ABC 的外接圆于F ,G 两点,若CF//AB ,证明:

F

G

D

E A

B

C

(Ⅰ)CD=BC; (Ⅱ)△BCD∽△GBD

【解题指南】(1)连接AF ,作为中间量过渡,证CD AF BC ==,证明时充分利用图形中出现的平行四边形;(2)利用图形中的平行四边形及等腰三角形关系,设法寻找△BCD 与△GBD 中的两组对应角相等,从而可得△BCD∽△GBD .

【解析】(1)因为D ,E 分别为AB ,AC 的中点,所以//DE BC ,

又已知//CF AB ,故四边形BCFD 是平行四边形,所以CF BD AD ==.而//CF AD ,连结AF ,所以ADCF 是平行四边形,故CD =AF.

因为//CF AB ,所以BC AF =,故CD BC =. (2)因为//,FG BC 故GB CF =. 由(1)可知BD CF =,所以GB BD =.

而DGB EFC DBC ∠=∠=∠,故BCD ?∽GBD ?.

9. (2020·江苏高考·T21)如图,AB 是圆O 的直径,D ,E 为圆O 上位于AB 异侧的两点,连接BD 并延长至点C ,使BD = DC ,连接AC ,AE ,DE . 求证:E C ∠=∠.

A

E

D C

O

【解题指南】要证E C ∠=∠,就得找一个中间量代换,一方面考虑到B E ∠∠和是同弧所对圆周角,相等;另一方面由AB 是圆O 的直径和BD DC =可知AD 是线段BC 的中垂线,从而根据线段中垂线上的点到线段两端的距离相等和等腰三角形等边对等角的性质得到B C ∠=∠,从而得证. 【解析】证明:连接AD .

∵AB 是圆O 的直径,∴0

90ADB ∠=(直径所对的圆周角是直角)。 ∴AD BD ⊥(垂直的定义)。

又∵BD DC =,∴AD 是线段BC 的中垂线(线段的中垂线定义)。 ∴AB AC =(线段中垂线上的点到线段两端的距离相等)。 ∴B C ∠=∠(等腰三角形等边对等角的性质)。 又∵,D E 为圆上位于AB 异侧的两点, ∴B E ∠=∠(同弧所对圆周角相等)。 ∴E C ∠=∠(等量代换).

【一题多解】可连接OD ,利用三角形中位线来求证B C ∠=∠。 证明:连接OD ,因为BD =DC ,O 为AB 的中点, 所以OD//AC,于是ODB C ∠∠= 因为OB =OD ,所以ODB B ∠∠= 于是C B ∠∠=

因为点A ,E ,B ,D ,都在圆O 上,且D ,E 为圆O 上位于AB 异侧的两点,所以E ∠和B ∠为同弧所对的圆周角,故E B ∠∠=,所以E C ∠=∠.

高中数学专题讲义-直接证明与间接证明

题型一:综合法 【例1】若 11 0a b <<,则下列结论不正确的是 ( ) A.22a b < B.2ab b < C.2b a a b +> D.a b a b -=- 【例2】如果数列{}n a 是等差数列,则( )。 (A )1845a a a a +<+ (B ) 1845a a a a +=+ (C )1845a a a a +>+ (D )1845a a a a = 【例3】在△ABC 中若2sin b a B =,则A 等于( ) (A)003060或 (B)004560或 (C)0060120或 (D)0030150或 【例4】下列四个命题:①若1 02 a << ,则()()cos 1cos 1a a +<-;②若01a <<,则11a -1a >+>2a ;③若x 、y ∈R ,满足2y x =,则()2log 22x y +的最小值是7 8;④ 若a 、b ∈R ,则221a b ab a b +++>+。其中正确的是( )。 (A) ①②③ (B) ①②④ (C) ②③④ (D) ①②③④ 【例5】下面的四个不等式:①ca bc ab c b a ++≥++222;②()4 1 1≤ -a a ;③2≥+a b b a ;④()()()2 2222bd ac d c b a +≥+?+.其中不成立的有 (A )1个 (B )2个 (C )3个 (D )4个 【例6】已知,a b R ∈且,0a b ≠,则在① ab b a ≥+222;②2≥+b a a b ; 典例分析 板块二.直接证明与 间接证明

③2 )2 (b a ab +≤;④2)2(222b a b a +≤+这四个式子中,恒成立的个数是 ( ) A 1个 B 2个 C 3个 D 4个 【例7】已知c b a ,,均大于1,且4log log =?c b c a ,则下列各式中,一定正确的是 ( ) A b ac ≥ B c ab ≥ C a bc ≥ D c ab ≤ 【例8】已知不等式1()()9,a x y x y ++≥对任意正实数x ,y 恒成立,则正实数a 的最小值是 ( ) A .2 B .4 C .6 D .8 【例9】α、β为锐角()sin a αβ=+,sin sin b αβ=+,则a 、b 之间关系为 ( ) A .a b > B .b a > C .a b = D .不确定 【例10】设M 是ABC ?内一点,且AB AC ?=u u u r u u u r 30BAC ∠=?,定义()(,,)f M m n p =, 其中m 、n 、p 分别是MBC ?,MCA ?,MAB ?的面积,若1 ()(,,)2 f P x y =,则14x y + 的最小值是 ( ) A .8 B .9 C .16 D .18 【例11】若函数32)1(2++-=mx x m y 是偶函数,则)4 3(-f ,)1(2+-a a f (a ∈R ) 的大小关系是)4 3(-f )1(2+-a a f . 【例12】设≥++=++>>>c b a c b a c b a 111 ,1,0,0,0则若 【例13】函数()y f x =在(0,2)上是增函数,函数()2y f x =+是偶函数,则 ()1f ,()2.5f ,()3.5f 的大小关系是 . 【例14】已知 5,2==b a ρρ,向量b a ρρ与的 夹角为0 120,则a b a ρρρ.)2(-=

高中数学选修 几何证明选讲相关知识点

高中数学选修4-4,几何证明选讲相关 知识点 相似三角形的判定及有关性质 知识点1:比例线段的有关定理 平行线等分线段定理: 推论1: 推论2: 平行线等分线段成比例定理: 推论:(1) (2)平行于三角形一边并且和其它两边相交的直线,所截得的三角形的三边与原三角形三边对应成比例. 定理:如果一条直线截三角形的两边(或两边的延长线)所得的对应线段成比例,那么这条直线平行于三角形第三边. 知识点2:相似图形 1、相似三角形的定义:对应角相等,对应边成比例的两个三角形叫做相似三角形. 叫做相似比(或相似系数) 2、相似三角形的判定方法 预备定理:平行于三角形一边并且和其它两边相交的直线,所截得的三角形的三边与原三角形三边对应成比例. 定理的基本图形语言:

数学符号语言表述是:BC DE // ∴ADE ∽ABC . 判定定理1:如果一个三角形的两个角分别与另一个三角形的两个角对应相等,那么这两个三角形相似.简述为:两角对应相等,两三角形相似. 判定定理2:如果一个三角的两条边与另一个三角形的两条边对应成比例,并且夹角相等,那么这两个三角形相似.简述为:两边对应成比例且夹角相等,两三角形相似. 判定定理3:如果一个三角形的三条边分别与另一个三角形的三条边对应成比例,那么这两个三角形相似.简述为:三边对应成比例,两个三角形相似. 判定定理4:直角三角形被斜边上的高分成的两个直角三角形与原三角形都相似. 三角形相似的判定方法与全等的判定方法的联系列表如下: 从表中可以看出只要将全等三角形判定定理中的“对应边相等”的条件改为“对应边成比例”就可得到相似三角形的判定定理,这就是我们数学中的用类比的方法,在旧知识的基础上找出新知识并从中探究新知识掌握的方法. 3、相似三角形的性质定理: (1)相似三角形对应高的比、对应中线的比和对应角平分线的比都等于 ; (2)相似三角形的周长比等于 ; (3)相似三角形的面积比等于 ; (4)相似三角形内切圆与外接圆的直径比、周长比等于相似比,面积比等于相似比的平方. 4、直角三角形的射影定理 从一点向一直线所引垂线的垂足,叫做这个点在这条直线上的正射影;一条线段在直线上的正射影,是指线段的两个端点在这条直线上的正射影间的线段. 点和线段的正射影简称为射影 直角三角形的射影定理:

高中数学空间几何专题练习(供参考)

一、选择题 1、下图(1)所示的圆锥的俯视图为 ( ) 2 3 + 为 ( ) C 、120; 。 3、边长为a 正四面体的表面积是 ( ) A 、34; B 、312a ; C 、24 a ; D 2。 4、对于直线:360l x y -+=的截距,下列说法正确的是 ( ) A 、在y 轴上的截距是6; B 、在x 轴上的截距是6; C 、在x 轴上的截距是3; D 、在y 轴上的截距是3-。 5、已知,a b αα?//,则直线a 与直线b 的位置关系是 ( ) A 、平行; B 、相交或异面; C 、异面; D 、平行或异面。 6、已知两条直线12:210,:40l x ay l x y +-=-=,且12l l //,则满足条件a 的值为A 、12-; B 、12 ; C 、2-; D 、2。 7、在空间四边形ABCD 中,,,,E F G H 分别是,,,AB BC CD DA 的中点。 若AC BD a ==,且AC 与BD 所成的角为60,则四边形EFGH 的面积为 ( ) A 2; B 2a ; C 2; D 2。 8、在右图的正方体中,M 、N 分别为棱BC 和棱CC 1的中点, 则异面直线AC 和MN 所成的角为( ) A .30° B .45° C .90° D . 60° 9、下列叙述中错误的是 ( ) A 、若P αβ∈且l αβ=,则P l ∈; B 、三点,,A B C 确定一个平面; C 、若直线a b A =,则直线a 与b 能够确定一个平面; 图(1) 1 A

D 、若,A l B l ∈∈且,A B αα∈∈,则l α?。 10、两条不平行的直线,其平行投影不可能是 ( ) A 、两条平行直线; B 、一点和一条直线; C 、两条相交直线; D 、两个点。 11、长方体的一个顶点上的三条棱长分别为3、4、5,且它的8个顶点都在同一个球面上,则这个球的表面积是 ( ) A 、25π; B 、50π; C 、125π; D 、都不对。 12、给出下列命题 ①过平面外一点有且仅有一个平面与已知平面垂直 ②过直线外一点有且仅有一个平面与已知直线平行 ③过直线外一点有且仅有一条直线与已知直线垂直 ④过平面外一点有且仅有一条直线与已知平面垂直 其中正确命题的个数为( ) A .0个 B .1个 C .2个 D .3个 二、填空题 13、圆柱的侧面展开图是边长分别为2,a a 的矩形,则圆柱的体积为 ; 14.一个圆柱和一个圆锥的底面直径.. 和它们的高都与某一个球的直径相等,这时圆柱、圆锥、球的体积之比为 . 15、过点(1 16、已知,a b (1) a b αβ////,,则a b //; (2) ,a b γγ⊥⊥,则a b //; (3) ,a b b α?//,则a α//; (4) ,a b a α⊥⊥,则b α//; M

高中数学立体几何证明定理及性质总结

一.直线和平面的三种位置关系: 1. 线面平行 2. 线面相交 l 符号表示: 符号表示: 3. 线在面内 符号表示: 二.平行关系: 1.线线平行: 方法一:用线面平行实现。方法二:用面面平行实现。 m l m l l // // ? ? ? ? ? ? = ? ? β α β α m l m l// // ? ? ? ? ? ? = ? = ? β γ α γ β α 方法三:用线面垂直实现。若α α⊥ ⊥m l,,则m l//。 2.线面平行: 方法一:用线线平行实现。 α α α// // l l m m l ? ? ? ? ? ? ? ? 方法二:用面面平行实现。 α β β α // // l l ? ? ? ? ? 3.面面平行: 方法一:用线线平行实现。方法二:用线面平行实现 β α α β // ' ,' , ' // ' // ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 且相交 且相交 m l m l m m l l 。β α β α α // , // // ? ? ? ? ? ? ?且相交 m l m l 三.垂直关系: l

1. 线面垂直: 方法一:用线线垂直实现。 方法二:用面面垂直实现。 α α⊥??? ????? ?=?⊥⊥l AB AC A AB AC AB l AC l , αββαβα⊥???? ???⊥=?⊥l l m l m , 2. 面面垂直: 方法一:用线面垂直实现。 方法二:计算所成二面角为直角。 βαβα⊥?? ?? ?⊥l l 3. 线线垂直: 方法一:用线面垂直实现。 m l m l ⊥?? ?? ?⊥αα 方法二:三垂线定理及其逆定理。 PO l OA l PA l αα⊥? ? ⊥?⊥????

高考数学专题几何证明选讲

编写说明:考虑到复习实际,本书将选修4-5不等式选讲与前面第六章不等式、推理与证明整合编写。 选修4-1几何证明选讲 第一节相似三角形的判定及有关性质 1.平行线等分线段定理 如果一组平行线在一条直线上截得的线段相等,那么在其他直线上截得的线段也相等.推论1:经过三角形一边的中点与另一边平行的直线必平分第三边. 推论2:经过梯形一腰的中点,且与底边平行的直线平分另一腰. 2.平行线分线段成比例定理 三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例. 推论:平行于三角形一边的直线截其他两边(或两边的延长线)所得的对应线段成比例.3.相似三角形的判定与性质 (1)判定定理: (2)

1.在使用平行线截割定理时易出现对应线段、对应边对应顺序混乱,导致错误. 2.在解决相似三角形的判定或应用时易出现对应边和对应角对应失误. [试一试] 1.如图,F 为?ABCD 的边AD 延长线上的一点,DF =AD ,BF 分别交DC ,AC 于G ,E 两点,EF =16,GF =12,则BE 的长为________. 解析:由DF =AD ,AB ∥CD 知BG =GF =12,又EF =16知EG =4,故BE =8. 答案:8 2.在△ABC 中,点D 在线段BC 上,∠BAC =∠ADC ,AC =8,BC =16,则CD =________. 解析:∵∠BAC =∠ADC ,∠C =∠C ,∴△ABC ∽△DAC ,∴BC AC =AC CD ,∴CD =AC 2BC = 8216=4. 答案:4 1.判定两个三角形相似的常规思路 (1)先找两对对应角相等; (2)若只能找到一对对应角相等,则判断相等的角的两夹边是否对应成比例; (3)若找不到角相等,就判断三边是否对应成比例,否则考虑平行线分线段成比例定理及相似三角形的“传递性”. 2.借助图形判断三角形相似的方法 (1)有平行线的可围绕平行线找相似; (2)有公共角或相等角的可围绕角做文章,再找其他相等的角或对应边成比例; (3)有公共边的可将图形旋转,观察其特征,找出相等的角或成比例的对应边. [练一练] 1.如图,D ,E 分别是△ABC 的边AB ,AC 上的点,DE ∥BC 且AD DB =2, 那么△ADE 与四边形DBCE 的面积比是________. 解析:∵DE ∥BC ,∴△ADE ∽△ABC ,

高中数学选修2-2推理与证明 直接证明与间接证明

2.2.1综合法和分析法 [学习目标] 1.了解直接证明的两种基本方法:分析法与综合法.2.了解分析法和综合法的思维过程和特点.3.会用分析法、综合法证明实际问题. 知识点一综合法 1.定义 一般地,利用已知条件和某些数学定义、公理、定理等,经过一系列的推理论证,最后推导出所要证明的结论成立,这种证明方法叫做综合法. 2.基本模式 综合法的证明过程如下: 已知条件?…?…?结论 即用P表示已知条件、已有的定义、公理、定理等,Q表示所要证明的结论,则综合法用框图可表示为: P?Q1→Q1?Q2→Q2?Q3→…→Q n?Q 3.综合法的证明格式 因为…,所以…,所以…,…,所以…成立. 思考综合法的推理过程是合情推理还是演绎推理? 答案演绎推理. 知识点二分析法 1.分析法 一般地,从要证明的结论出发,逐步寻求使它成立的充分条件,直至最后,把要证明的结论归结为判定一个明显成立的条件(已知条件、定理、定义、公理等)为止,这种证明方法叫做分析法. 2.基本模式

用Q 表示要证明的结论,P 表示条件,则分析法可用框图表示为: Q ?P 1→P 1?P 2→P 2?P 3→…→得到一个明显成立的条件 3.分析法的证明格式 要证…,只需证…,只需证…,…,因为…成立,所以…成立. 思考 分析法与综合法有哪些异同点? 答案 相同点:两者都是直接利用原命题的条件(或结论),逐步推得命题成立的证明方法——直接证明法.不同点:证法1,由因导果,使用综合法;证法2,执果索因,使用分析法. 题型一 综合法的应用 例1 已知a ,b 是正数,且a +b =1,求证:1a +1 b ≥4. 证明 方法一 ∵a ,b 是正数,且a +b =1, ∴a +b ≥2ab ,∴ab ≤12,∴1a +1b =a +b ab =1 ab ≥4. 方法二 ∵a ,b 是正数,∴a +b ≥2ab >0, 1a +1 b ≥2 1 ab >0, ∴(a +b )???? 1a +1b ≥4. 又a +b =1,∴1a +1b ≥4. 方法三 1a +1b =a +b a +a +b b =1+b a +a b +1≥2+2 b a ·a b =4.当且仅当a =b 时,取“=”号. 反思与感悟 利用综合法证明问题的步骤: (1)分析条件选择方向:仔细分析题目的已知条件(包括隐含条件),分析已知与结论之间的联系与区别,选择相关的公理、定理、公式、结论,确定恰当的解题方法. (2)转化条件组织过程:把题目的已知条件,转化成解题所需要的语言,主要是文字、符号、图形三种语言之间的转化,组织过程时要有严密的逻辑,简洁的语言,清晰的思路. (3)适当调整回顾反思:解题后回顾解题过程,可对部分步骤进行调整,并对一些语言进行适当的修饰,反思总结优化解法. 跟踪训练1 已知a ,b ,c ∈R ,且它们互不相等,求证a 4+b 4+c 4>a 2b 2+b 2c 2+c 2a 2. 证明 ∵a 4+b 4≥2a 2b 2,b 4+c 4≥2b 2c 2,a 4+c 4≥2a 2c 2,∴2(a 4+b 4+c 4)≥2(a 2b 2+b 2c 2+c 2a 2), 即a 4+b 4+c 4≥a 2b 2+b 2c 2+c 2a 2. 又∵a ,b ,c 互不相等. ∴a 4+b 4+c 4>a 2b 2+b 2c 2+c 2a 2.

高中数学-几何证明选讲知识点汇总与练习(内含答案)

高中数学-《几何证明选讲》知识点归纳与练习(含答案) 一、相似三角形的判定及有关性质 平行线等分线段定理 平行线等分线段定理:如果一组平行线在一条直线上截得的线段相等,那么在其他直线上截得的线段也相等。 推理1:经过三角形一边的中点与另一边平行的直线必平分第三边。 推理2 :经过梯形一腰的中点,且与底边平行的直线平分另一腰。 平分线分线段成比例定理 平分线分线段成比例定理:三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例。 推论:平行于三角形一边的直线截其他两边(或两边的延长线)所得的对应线段成比例。 相似三角形的判定及性质 相似三角形的判定: 定义:对应角相等,对应边成比例的两个三角形叫做相似三角形。相似三角形对应边的比值叫做相似比(或相似 系数)。 由于从定义岀发判断两个三角形是否相似,需考虑6个元素,即三组对应角是否分别相等,三组对应边是否分别成比例,显然比较麻烦。所以我们曾经给岀过如下几个判定两个三角形相似的简单方法: (1 )两角对应相等,两三角形相似; (2 )两边对应成比例且夹角相等,两三角形相似; (3 )三边对应成比例,两三角形相似。 预备定理:平行于三角形一边的直线和其他两边(或两边的延长线)相交,所构成的三角形与三角形相似。 判定定理1 :对于任意两个三角形,如果一个三角形的两个角与另一个三角形的两个角对应相等,那么这两个三 角形相似。简述为:两角对应相等,两三角形相似。 判定定理2 :对于任意两个三角形,如果一个三角形的两边和另一个三角形的两边对应成比例,并且夹角相等, 那么这两个三角形相似。简述为:两边对应成比例且夹角相等,两三角形相似。 判定定理3 :对于任意两个三角形,如果一个三角形的三条边和另一个三角形的三条边对应成比例,那么这两个 三角形相似。简述为:三边对应成比例,两三角形相似。 引理:如果一条直线截三角形的两边(或两边的延长线)所得的对应线段成比例,那么这条直线平行于三角形的第三边定理:(1)如果两个直角三角形有一个锐角对应相等,那么它们相似;

最新人教A版高中数学必修2空间立体几何知识点归纳

第一章 空间几何体知识点归纳 1、空间几何体的结构:空间几何体分为多面体和旋转体和简单组合体 ⑴常见的多面体有:棱柱、棱锥、棱台;常见的旋转体有:圆柱、圆锥、圆台、球。简单组合体的构成形式: 一种是由简单几何体拼接而成,一种是由简单几何体截去或挖去一部分而成。 ⑵棱柱:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所 围成的多面体叫做棱柱。 ⑶棱台:用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,底面与截面之间的部分,这样的多面体叫做棱台。 1、空间几何体的三视图和直观图 投影:中心投影 平行投影 (1)定义:几何体的正视图、侧视图和俯视图统称为几何体的三视图。 (2)三视图中反应的长、宽、高的特点:“长对正”,“高平齐”,“宽相等” 2、空间几何体的直观图(表示空间图形的平面图). 观察者站在某一点观察几何体,画出的图形. 3、斜二测画法的基本步骤: ①建立适当直角坐标系xOy (尽可能使更多的点在坐标轴上) ②建立斜坐标系'''x O y ∠,使''' x O y ∠=450(或1350 ),注意它们确定的平面表示水平平面; ③画对应图形,在已知图形平行于X 轴的线段,在直观图中画成平行于X ‘ 轴,且长度保持不变;在已知图形平行于Y 轴的线段,在直观图中画成平行于Y ‘ 轴,且长度变为原来的一半; ⑴圆柱侧面积;l r S ??=π2侧面⑵圆锥侧面积:l r S ??=π侧面 ⑶圆台侧面积:()S r R l π=+侧面 ⑷体积公式: h S V ?=柱体;h S V ?=31锥体; ()1 3 V h S S =下 台体上 ⑸球的表面积和体积:

高中数学立体几何专项练习

立体几何简答题练习 1、正方形ABCD 与正方形ABEF 所在平面相交于AB,在AE 、BD 上各有一点P 、Q,且AP=DQ 。求证:PQ ∥平面BCE.(用两种方法证明) 2、如图所示,P 是平行四边形ABCD 所在平面外一点,E 、F 分别在PA 、BD 上,且PE:EA=BF:FD,求证:EF ∥平面PBC. 3、如图,E ,F ,G ,H 分别是正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1的棱BC ,CC 1,C 1D 1,AA 1的中点。 求证:(1)EG ∥平面BB 1D 1D ; (2)平面BDF ∥平面B 1D 1H .

4、如图所示,已知P 是平行四边形ABCD 所在平面外一点,M 、N 分别为AB 、PC 的中点,平面PAD ∩平面PBC =l. (1)求证:l ∥BC ; (2)MN 与平面PAD 是否平行?试证明你的结论。 5、如图,在四棱锥S-ABCD 中,底面ABCD 是正方形,SA ⊥底面ABCD ,SA=SB ,点M 是SD 的中点,AN ⊥SC ,且交SC 于点N 。 (1)求证:SB ∥平面ACM ; (2)求证:平面SAC ⊥平面AMN ; (3)求二面角D-AC-M 的余弦值。 6、如图,在四棱锥P-ABCD 中,底面ABCD 是边长为2的正方形,侧面PAD ⊥底面ABCD,且PA=PD= 2 2 AD,E 、F 分别为PC 、BD 的中点. 求证:(1) 求证:EF ∥平面PAD; (2) 求证:平面PAB ⊥平面PDC; (3) 在线段AB 上是否存在点G,使得二面角C-PD-G 的余弦值为3 1 ?说明理由.

北京市各区2012年高考数学一模试题分类解析(17) 几何证明选讲 理

十七、几何证明选讲 13.(2012年海淀一模理13)如图,以ABC ?的边AB 为直径的半圆交AC 于点D ,交BC 于点E ,EF AB ^于点F ,3AF BF =,22BE EC ==,那么CDE D= , CD = . 答案:60° 11.(2012年西城一模理11) 如图,AC 为⊙O 的直径,OB AC ⊥,弦BN 交AC 于点M .若OC =,1OM =,则MN =_____. 答案:1。 12.(2012年东城一模理12)如图,AB 是⊙O 的直径,直线DE 切⊙O 于点D , 且与AB 延长线交于点C ,若CD =1CB =,则ADE ∠= . 答案:60 。 F E D C B A A B C O M N

12.(2012年丰台一模理12)如图所示,Rt △ABC 内接于圆,60ABC ∠= ,PA 是圆的切线,A 为切点, PB 交AC 于E ,交圆于D .若PA=AE , BD=AP= ,AC= . 答案: 10.(2012年东城11校联考理10)如图,已知PA 是⊙O 的切线,A 是切点,直线PO 交⊙O 于,B C 两点,D 是OC 的中点,连结AD 并延长交⊙O 于点E , 若 ,30P A A P B =∠=? ,则AE = . 答案:7710。 11.(2012年石景山一模理11)如图,已知圆中两条弦AB 与CD 相交于点F ,CE 与圆相切交AB 延长线上于点E , 若DF CF ==,::4:2:1AF FB BE =,则线段CE 的长为 . 答案:7。 E D P C B A

3.(2012年房山一模理3)如图,PA 是圆O 的切线,切点为A ,PO 交圆O 于,B C 两点, 1PA PB ==,则ABC ∠=( B ) A.70? B.60? C.45? D.30? 12.(2012年密云一模理12)如图3所示,AB 与CD 是O 的直径,AB ⊥CD ,P 是AB 延长线上一点,连PC 交O 于点E ,连DE 交AB 于点F ,若42==BP AB ,则 =PF . 答案:3。 12.(2012年门头沟一模理12)如右图:点P 是O 直径AB 延长线上一点, PC 是O 的切线,C 是切点,4AC =,3BC =,则PC = . 答案:60 7 。 C

高一数学直接证明与间接证明练习题

推理与证明综合测试题 一、选择题 1.分析法是从要证明的结论出发,逐步寻求使结论成立的( ) A.充分条件 B.必要条件 C.充要条件 D.等价条件 答案:A 2.结论为:n n x y +能被x y +整除,令1234n =, ,,验证结论是否正确,得到此结论成立的条件可以为( ) A.n *∈N B.n *∈N 且3n ≥ C.n 为正奇数 D.n 为正偶数 答案:C 3.在ABC △中,sin sin cos cos A C A C >,则ABC △一定是( ) A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.不确定 答案:C 4.在等差数列{}n a 中,若0n a >,公差0d >,则有4637a a a a >··,类经上述

性质,在等比数列{}n b 中,若01n b q >>,,则4578b b b b ,,,的一个不等关系是( ) A.4857b b b b +>+ B.5748b b b b +>+ C.4758b b b b +>+ D.4578b b b b +>+ 答案:B 5.(1)已知332p q +=,求证2p q +≤,用反证法证明时,可假设2p q +≥, (2)已知a b ∈R ,,1a b +<,求证方程20x ax b ++=的两根的绝对值都小于1.用反证法证明时可假设方程有一根1x 的绝对值大于或等于1,即假设11x ≥,以下结论正确的是( ) A.(1)与(2)的假设都错误 B.(1)与(2)假设都正确 C.(1)的假设正确;(2)的假设错误 D.(1)的假设错误;(2)的假设正确 答案:D 6.观察式子:213122+ <,221151233++<,2221117 12344 +++<,,则可归纳 出式子为( ) A.22211 111(2)2321n n n ++++<-≥ B.22 211111(2)2321 n n n + +++ <+≥

高中数学空间立体几何讲义

第1讲 空间几何体 高考《考试大纲》的要求: ① 认识柱、锥、台、球及其简单组合体的结构特征,并能运用这些特征描述现实生活中简单物体的结构. ② 能画出简单空间图形(长方体、球、圆柱、圆锥、棱柱等的简易组合)的三视图,能识别上述的三视图所表示的立体模型,会用斜二测法画出它们的直观图. ③ 会用平行投影与中心投影两种方法,画出简单空间图形的三视图与直观图,了解空间图形的不同表示形式. ④ 会画某些建筑物的视图与直观图(在不影响图形特征的基础上,尺寸、线条等不作严格要求). ⑤ 了解球、棱柱、棱锥、台的表面积和体积的计算公式(不要求记忆公式). (一)例题选讲: 例1.四面体ABCD 的外接球球心在CD 上,且CD =2,AB =3,在外接球面上两点A 、B 间的球面距离是( ) A . 6π B .3 π C .32π D .65π 例2.如果圆台的母线与底面成60°角,那么这个圆台的侧面积与轴截面面积的比为( ) A .π2 B .π2 3 C .π332 D .π2 1 例3.在正三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,侧棱长为2,底面三角形的边长为1,则BC 1与侧面ACC 1A 1所成的角 是 . 例4.如图所示,等腰△ABC 的底边AB =66,高CD =3,点B 是线段BD 上异于点B 、D 的动点.点F 在BC 边上,且EF ⊥AB .现沿EF 将△BEF 折起到△PEF 的位置,使PE ⊥AE .记BE =x ,V (x )表示四棱锥P-ACFE 的体积. (1)求V (x )的表达式; (2)当x 为何值时,V (x )取得最大值? (3)当V (x )取得最大值时,求异面直线AC 与PF 所成角的余弦值。 (二)基础训练: 1.下列几何体各自的三视图中,有且仅有两个视图相同的是( ) A .①② B .①③ C .①④ D .②④ 2.设地球半径为R ,若甲地位于北纬045东经0120,乙地位于南纬度0 75东经0120,则甲、乙两地球面距离为( ) (A )3R (B) 6 R π (C) 56 R π (D) 23R π ①正方形 ②圆锥 ③三棱台 ④正四棱锥

高中数学立体几何专题证明题训练

A P B C F E D 立体几何专题训练 1.在四棱锥P -ABCD 中,PA =PB .底面ABCD 是菱形, 且∠ ABC =60°.E 在棱PD 上,满足DE =2PE ,M 是AB 的中点. (1)求证:平面PAB ⊥平面PMC ; (2)求证:直线PB ∥平面EMC . 2.如图,正三棱柱ABC —A 1B 1C 1的各棱长都相 等, D 、 E 分别是CC 1和AB 1的中点,点 F 在BC 上且满 足BF ∶FC =1∶3. (1)若M 为AB 中点,求证:BB 1∥平面EFM ; (2)求证:EF ⊥BC 。 3.如图,在长方体1111ABCD A B C D -中,,E P 分别是 11,BC A D 的中点,M 、N 分别是1,AE CD 的中点,1,2AD AA a AB a === (1)求证://MN 面11ADD A (2)求三棱锥P DEN -的体积 4如图1,等腰梯形ABCD 中,AD ∠ο 60⊥⊥⊥ 4a 2a (1)求证:平面PCF ⊥平面PDE ; (2)求四面体PCEF 的体积. 6如图,等腰梯形ABEF 中,//AB EF ,AB =2, 1AD AF ==,AF BF ⊥,O 为AB 的中点,矩形ABCD 所在的平面和平面ABEF 互相垂直. (Ⅰ)求证:AF ⊥平面CBF ; (Ⅱ)设FC 的中点为M ,求证://OM 平面DAF ; (Ⅲ)求三棱锥C BEF -的体积. 7在直三棱柱111C B A ABC -中,,900=∠ABC E 、F 分别为 11A C 、11B C 的中点,D 为棱1CC 上任一点. (Ⅰ)求证:直线EF ∥平面ABD ;(Ⅱ)求证:平面ABD ⊥平面11BCC B 8已知正六棱柱111111ABCDEF A B C D E F -的所有棱长均为2,G 为 AF 的中点。 (1)求证:1F G ∥平面11BB E E ; (2)求证:平面1F AE ⊥平面11DEE D ; D A B C P E M A B D C E A B C D E P F A B C D E F M O C 1 A B C D E F A 1 B 1

高考数学几何证明选讲

几何证明选讲 沙市五中高三数学组 一、填空题(每小题6分,共48分) 1.如图所示,l1∥l2∥l3,下列比例式正确的有________(填序号). (1)AD DF = CE BC ;(2) AD BE = BC AF ;(3) CE DF = AD BC ;(4) AF DF = BE CE . 2.如图所示,D是△ABC的边AB上的一点,过D点作DE∥BC交AC于E.已 知AD DB = 2 3 ,则 S △ADE S 四边形BCED = __________________________________________________________________. 3.如图,在四边形ABCD中,EF∥BC,FG∥AD,则EF BC + FG AD =________.

4.在直角三角形中,斜边上的高为6,斜边上的高把斜边分成两部分,这两部分的比为3∶2,则斜边上的中线的长为________. 5.(2010·苏州模拟)如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,BD与AC相交于点O,过点O的直线分别交AB,CD于E,F,且EF∥BC,若AD=12,BC=20,则EF=________. 6.如图所示,在△ABC中,AD⊥BC,CE是中线,DC=BE,DG⊥CE于G,EC 的长为4,则EG=________. 7.(2010·天津武清一模)如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,DE∥AC,EF ∥BC,AB=15,AF=4,则DE=________. 8.如图所示,BD、CE是△ABC的中线,P、Q分别是BD、CE的中点,则PQ BC = ________. 二、解答题(共42分) 9.(14分)如图所示,在△ABC中,∠CAB=90°,AD⊥BC于D,BE是∠ABC 的平分线,交AD于F,求证:DF AF = AE EC .

高中数学必修2空间立体几何大题

必修2空间立体几何大题 一.解答题(共18小题) 1.如图,在三棱锥V﹣ABC中,平面V AB⊥平面ABC,△V AB为等边三角形,AC⊥BC且AC=BC=,O,M分别为AB,V A的中点. (1)求证:VB∥平面MOC;(2)求证:平面MOC⊥平面V AB(3)求三棱锥V﹣ABC的体积. 2.如图,三棱锥P﹣ABC中,PA⊥平面ABC,PA=1,AB=1,AC=2,∠BAC=60°. (1)求三棱锥P﹣ABC的体积; (2)证明:在线段PC上存在点M,使得AC⊥BM,并求的值. 3.如图,长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=16,BC=10,AA1=8,点E,F分别在A1B1,D1C1上,A1E=D1F=4.过E,F的平面α与此长方体的面相交,交线围成一个正方形 (Ⅰ)在图中画出这个正方形(不必说出画法和理由) (Ⅱ)求平面α把该长方体分成的两部分体积的比值. 4.如图,直三棱柱ABC﹣A1B1C1的底面是边长为2的正三角形,E,F分别是BC,CC1的中点, (Ⅰ)证明:平面AEF⊥平面B1BCC1; (Ⅱ)若直线A1C与平面A1ABB1所成的角为45°,求三棱锥F﹣AEC的体积.

5.如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,已知AC⊥BC,BC=CC1,设AB1的中点为D,B1C∩BC1=E. 求证: (1)DE∥平面AA1C1C;(2)BC1⊥AB1. 6.如题图,三棱锥P﹣ABC中,平面PAC⊥平面ABC,∠ABC=,点D、E在线段AC上,且AD=DE=EC=2,PD=PC=4, 点F在线段AB上,且EF∥BC. (Ⅰ)证明:AB⊥平面PFE.(Ⅱ)若四棱锥P﹣DFBC的体积为7,求线段BC的长. 7.如图,AB是圆O的直径,点C是圆O上异于A,B的点,PO垂直于圆O所在的平面,且PO=OB=1, (Ⅰ)若D为线段AC的中点,求证;AC⊥平面PDO; (Ⅱ)求三棱锥P﹣ABC体积的最大值; 8.如图,四边形ABCD为菱形,G为AC与BD的交点,BE⊥平面ABCD. (Ⅰ)证明:平面AEC⊥平面BED; (Ⅱ)若∠ABC=120°,AE⊥EC,三棱锥E﹣ACD的体积为,求该三棱锥的侧面积.

高中数学-立体几何位置关系-平行与垂直证明方法汇总

高中数学-立体几何位置关系-平行与垂直证明方法汇总 (一)立体几何中平行问题 证明直线和平面平行的方法有: ①利用定义采用反证法; ②平行判定定理; ③利用面面平行,证线面平行。 主要方法是②、③两法 在使用判定定理时关键是确定出面内的 与面外直线平行的直线. 常用具体方法:中位线和相似 例1、P是平行四边形ABCD所在平面外一点,Q是PA的中点. 求证:PC∥面BDQ. 证明:如图,连结AC交BD于点O. ∵ABCD是平行四边形, ∴A O=O C.连结O Q,则O Q在平面BDQ内, 且O Q是△APC的中位线, ∴PC∥O Q. ∵PC在平面BDQ外, ∴PC∥平面BDQ. 例2、在棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,设M、N、E、F分别是棱A1B1、A1D1、C1D1、B1C1的中点.求证: (1)E、F、B、D四点共面; (2)面AMN∥面EFBD.

证明:(1)分别连结B 1D 1、ED 、FB ,如图, 则由正方体性质得 B 1D 1∥BD. ∵E 、F 分别是D 1C 1和B 1C 1的中点, ∴EF ∥ 21B 1D 1.∴EF ∥2 1 BD. ∴E 、F 、B 、D 对共面. (2)连结A 1C 1交MN 于P 点,交EF 于点Q ,连结AC 交BD 于点O ,分别连结PA 、Q O . ∵M 、N 为A 1B 1、A 1D 1的中点, ∴MN ∥EF ,EF ?面EFBD. ∴MN ∥面EFBD. ∵PQ ∥A O , ∴四边形PA O Q 为平行四边形. ∴PA ∥O Q. 而O Q ?平面EFBD , ∴PA ∥面EFBD.且PA ∩MN=P ,PA 、MN ?面AMN , ∴平面AMN ∥平面EFBD. 例3如图(1),在直角梯形P 1DCB 中,P 1D//BC ,CD ⊥P 1D ,且P 1D=8,BC=4,DC=4 6, A 是P 1D 的中点,沿A B 把平面P 1AB 折起到平面PAB 的位置(如图(2)),使二面角P —CD —B 成45°,设E 、F 分别是线段AB 、PD 的中点. 求证:AF//平面PE C ; 证明:如图,设PC 中点为G ,连结FG ,

高中数学高考总复习几何证明选讲习题及详解

高中数学高考总复习几何证明选讲习题 (附参考答案) 一、选择题 1.已知矩形ABCD ,R 、P 分别在边CD 、BC 上,E 、F 分别为AP 、PR 的中点,当P 在BC 上由B 向C 运动时,点R 在CD 上固定不变,设BP =x ,EF =y ,那么下列结论中正确的是( ) A .y 是x 的增函数 B .y 是x 的减函数 C .y 随x 的增大先增大再减小 D .无论x 怎样变化,y 为常数 [答案] D [解析] ∵E 、F 分别为AP 、PR 中点,∴EF 是△P AR 的中位线,∴EF =12 AR ,∵R 固定,∴AR 是常数,即y 为常数. 2.(2010·湖南考试院)如图,四边形ABCD 中,DF ⊥AB ,垂足为F ,DF =3,AF =2FB =2,延长FB 到E ,使BE =FB ,连结BD ,EC .若BD ∥EC ,则四边形ABCD 的面积为( ) A .4 B .5 C .6 D .7 [答案] C [解析] 由条件知AF =2,BF =BE =1, ∴S △ADE =12AE ×DF =12 ×4×3=6, ∵CE ∥DB ,∴S △DBC =S △DBE ,∴S 四边形ABCD =S △ADE =6. 3.(2010·广东中山)如图,⊙O 与⊙O ′相交于A 和B ,PQ 切⊙O 于P ,交⊙O ′于Q

和M ,交AB 的延长线于N ,MN =3,NQ =15,则PN =( ) A .3 B.15 C .3 2 D .3 5 [答案] D [解析] 由切割线定理知: PN 2=NB ·NA =MN ·NQ =3×15=45, ∴PN =3 5. 4.如图,Rt △ABC 中,CD 为斜边AB 上的高,CD =6,且AD BD =32,则斜边AB 上的中线CE 的长为( ) A .5 6 B.56 C.15 D.3102 [答案] B [解析] 设AD =3x ,则DB =2x ,由射影定理得CD 2=AD ·BD ,∴36=6x 2,∴x =6,∴AB =56, ∴CE =12AB =562 . 5.已知f (x )=(x -2010)(x +2009)的图象与x 轴、y 轴有三个不同的交点,有一个圆恰好经过这三个点,则此圆与坐标轴的另一个交点的坐标是( ) A .(0,1) B .(0,2)

高中数学四大推理方法巧解证明题.doc

高中数学四大推理方法巧解证明题- 高中数学是数学各种基础知识的总结和归纳,同时也是以前所学到的数学知识的深化和检验。针对高中数学的这一特性,可以通过四大推理方法来进行证明题的解答,不但可以掌握数学知识脉络,也可以把所学到的知识上升到思维层面,使自己可以综合运用数学知识,达到学以致用的目的。 一、合情推理法 在高中数学证明题的解答过程中使用合情推理,有着比较重要的作用以及影响。比较常用的合情推理法就是类比推理法,这是一种从特殊转向特殊的推理方法,两种类似对象间的推理,一个对象有着某个性质,而另一个对象同时也有类似性质。进行类比时,对已知对象性质推理的过程进行充分的考虑,之后类比推导出类比对象性质。高中数学知识的结构很复杂,难度也比其他学科大,而通过合情推理法,并结合多种的思维方法,使学生可以进行思考和分析,也培养了学生对于数学学习的兴趣,提高了学生数学的学习能力。所以,合情推理法是一种很好的解答高中数学证明题的方法。 二、演绎推理法 对于演绎推理法来说,这是一种从一般转向特殊的推理方法,高中数学证明题的证明过程大都是通过演绎推理来证明的,保证演绎推理的前提以及形式正确,就能保证结论是正确的,同时要注意推理的过程具有正确性以及完备性。 三、间接和直接证明法 (一)直接证明法 直接证明法比较常见的就是综合法以及分析法。其中,综

合法就是利用已知的条件以及数学定理和公理等,进行推理论证,之后推导出结论成立。综合法也被称作为顺推证法或者由因导果法。而分析法是从结论出发,对结论充分成立的条件进行逐步的寻求,把结论归纳总结成明显成立的一个条件。 (二)间接证明法 间接证明法比较常用的就是反证法,其证明步骤为首先反设,之后归谬,最后存真。首先假设结论不成立,就是把结论反面假设为真,之后的归谬就是在己知条件和反设背景下推理,得出同假设命题相矛盾的结论,最后的存真就是由归谬得出的结果进行反设命题不真的断定,来说明原先结论是成立的。 四、归纳推理法 同上述的推理方法相比较来说,归纳推理法注重对高中数学知识总体的规划,总结和归纳所学到知识。我们都知道,高中数学的知识点比较多,每个知识点之间都有着一定的关系,一道证明题中,可能存在几个知识点,如果同学们不能归纳知识的话,短时间内就不能看出题目中知识点之间的联系,就会严重影响题目的解答。 在高中数学的证明题目中,虽然有限的研究对象比较常见,但是,更为常见的是研究对象众多,一些特定的情况下研究对象可能是无穷的,同学们很难找到突破口。如果同学们把研究对象根据形成的情况进行分类,之后根据分类在进行证明,假如每种情况都可以得到证明,那么所得到的结论就必然是正确的,这种分类证明、归纳方法,可以使同学们找到突破口,从而使证明题得到解答。 结束语: 在数学证明题的实际解答过程中,要根据题目的具体情景

高中数学空间向量与立体几何经典题型与答案

空间向量与立体几何经典题型与答案 1 已知四棱锥P ABCD -的底面为直角梯形,//AB DC ,⊥=∠PA DAB ,90ο 底面ABCD ,且 1 2 PA AD DC === ,1AB =,M 是PB 的中点 (Ⅰ)证明:面PAD ⊥面PCD ; (Ⅱ)求AC 与PB 所成的角; (Ⅲ)求面AMC 与面BMC 所成二面角的大小 证明:以A 为坐标原点AD 长为单位长度,如图建立空间直角坐标系,则各点坐标为 1 (0,0,0),(0,2,0),(1,1,0),(1,0,0),(0,0,1),(0,1,)2 A B C D P M (Ⅰ)证明:因.,0),0,1,0(),1,0,0(DC AP DC AP DC AP ⊥=?==所以故 由题设知AD DC ⊥,且AP 与AD 是平面PAD 内的两条相交直线,由此得DC ⊥面PAD 又DC 在面 PCD 上,故面PAD ⊥面PCD (Ⅱ)解:因),1,2,0(),0,1,1(-==PB AC . 510 | |||,cos ,2,5||,2||=??>=<=?==PB AC PB AC PB AC PB AC PB AC 所以故 (Ⅲ)解:在MC 上取一点(,,)N x y z ,则存在,R ∈λ使,MC NC λ= ..2 1 ,1,1),21,0,1(),,1,1(λλ==-=∴-=---=z y x MC z y x NC 要使14 ,00,.25 AN MC AN MC x z λ⊥=-==u u u r u u u u r g 只需即解得 ),5 2 ,1,51(),52,1,51(,. 0),5 2 ,1,51(,54=?-===?=MC BN BN AN MC AN N 有此时能使点坐标为时可知当λ ANB MC BN MC AN MC BN MC AN ∠⊥⊥=?=?所以得由.,0,0为 所求二面角的平面角 30304||,||,. 555 2 cos(,).3||||2 arccos(). 3 AN BN AN BN AN BN AN BN AN BN ===-∴==-?-u u u r u u u r u u u r u u u r Q g u u u r u u u r u u u r u u u r g u u u r u u u r 故所求的二面角为

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