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2012·安徽卷] 若四面體ABCD的三組對棱分別相等,即AB=CD,AC=BD,AD=BC,則________(寫出所有正確結(jié)論的編號).
①四面體ABCD每組對棱相互垂直;②四面體ABCD每個面的面積相等;③從四面體ABCD每個頂點出發(fā)的三條棱兩兩夾角之和大于90°而小于180°;④連接四面體ABCD每組對棱中點的線段相互垂直平分;⑤從四面體ABCD每個頂點出發(fā)的三條棱的長可作為一個三角形的三邊長.
[2012·安徽卷] 若四面體ABCD的三組對棱分別相等,即AB=CD,AC=BD,AD=BC,則________(寫出所有正確結(jié)論的編號).
①四面體ABCD每組對棱相互垂直;②四面體ABCD每個面的面積相等;③從四面體ABCD每個頂點出發(fā)的三條棱兩兩夾角之和大于90°而小于180°;④連接四面體ABCD每組對棱中點的線段相互垂直平分;⑤從四面體ABCD每個頂點出發(fā)的三條棱的長可作為一個三角形的三邊長.
如圖,已知矩形ABCD所在平面外一點P,PA⊥平面ABCD,E、F分別是AB、
PC的中點.
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(1)求證:EF∥平面PAD;
(2)求證:EF⊥CD;
(3)若ÐPDA=45°求EF與平面ABCD所成的角的大。
【解析】本試題主要考查了線面平行和線線垂直的運用,以及線面角的求解的綜合運用
第一問中,利用連AC,設(shè)AC中點為O,連OF、OE在△PAC中,∵ F、O分別為PC、AC的中點 ∴ FO∥PA …………①在△ABC中,∵ E、O分別為AB、AC的中點 ∴ EO∥BC ,又 ∵ BC∥AD ∴ EO∥AD …………②綜合①、②可知:平面EFO∥平面PAD∵ EF Ì 平面EFO ∴ EF∥平面PAD.
第二問中在矩形ABCD中,∵ EO∥BC,BC⊥CD ∴ EO⊥CD 又 ∵ FO∥PA,PA⊥平面AC ∴ FO⊥平面AC∴ EO為EF在平面AC內(nèi)的射影 ∴ CD⊥EF.
第三問中,若ÐPDA=45°,則 PA=AD=BC ∵
EO![]()
BC,F(xiàn)O![]()
PA
∴ FO=EO 又∵ FO⊥平面AC∴ △FOE是直角三角形 ∴ ÐFEO=45°
證:連AC,設(shè)AC中點為O,連OF、OE(1)在△PAC中,∵ F、O分別為PC、AC的中點∴ FO∥PA …………① 在△ABC中,∵ E、O分別為AB、AC的中點 ∴ EO∥BC ,又 ∵ BC∥AD ∴ EO∥AD …………②綜合①、②可知:平面EFO∥平面PAD
∵ EF Ì 平面EFO ∴ EF∥平面PAD.
(2)在矩形ABCD中,∵ EO∥BC,BC⊥CD∴ EO⊥CD 又 ∵ FO∥PA,PA⊥平面AC ∴ FO⊥平面AC ∴ EO為EF在平面AC內(nèi)的射影 ∴ CD⊥EF.
(3)若ÐPDA=45°,則 PA=AD=BC ∵ EO![]()
BC,F(xiàn)O![]()
PA
∴ FO=EO 又 ∵ FO⊥平面AC ∴ △FOE是直角三角形 ∴ ÐFEO=45°
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設(shè)△ABC的BC邊上的高AD=BC,a,b,c分別表示角A,B,C對應(yīng)的三邊,則
+
的取值范圍是
.
空間四邊形ABCD的對棱AD,BC成60°的角,且AD=BC=a,平行于AD與BC的截面分別交AB,AC,CD,BD于E、F、G、H.
求證:四邊形EFGH為平行四邊形;
E在AB的何處時截面EFGH的面積最大?最大面積是多少?
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