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立体几何 概率 极坐标参数方程 不等式练习题
1. 如图,四边形ABCD是平行四边形,点P是平面ABCD外一点,M是PC的中点,在DM上取一点G,过G和AP作平面交平面BDM于GH.求证:GH∥平面PAD.
2 (2021·河南、江西五岳联考)如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AD∥BC,∠DAB=90°,AB=BC=PA=AD=2,E为PB的中点,F是PC上的点.
(1)若EF∥平面PAD,证明:F为PC的中点;
(2)求点C到平面PBD的距离.
3. 如图所示,已知四边形ABCD是正方形,四边形ACEF是矩形,M是线段EF的中点.
(1)求证:AM∥平面BDE;
(2)若平面ADM∩平面BDE=l,平面ABM∩平面BDE=m,试分析l与m的位置关系,并证明你的结论.
4. (经典母题)如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,E,F,G,H分别是AB,AC,A1B1,A1C1的中点,求证:
(1)B,C,H,G四点共面;
(2)平面EFA1∥平面BCHG.
【迁移1】 在本例中,若将条件“E,F,G,H分别是AB,AC,A1B1,A1C1的中点”变为“D1,D分别为B1C1,BC的中点”,求证:平面A1BD1∥平面AC1D.
【迁移2】 在本例中,若将条件“E,F,G,H分别是AB,AC,A1B1,A1C1的中点”变为“点D,D1分别是AC,A1C1上的点,且平面BC1D∥平面AB1D1”,试求的值.
5. (2021·成都五校联考)如图,在四棱锥P-ABCD中,平面PAD⊥平面ABCD,PA=PD,AB=AD,PA⊥PD,AD⊥CD,∠BAD=60°,M,N分别为AD,PA的中点.
(1)证明:平面BMN∥平面PCD;
(2)若AD=6,求三棱锥P-BMN的体积.
6.(2021·绵阳诊断)如图,四边形ABCD是正方形,PA⊥平面ABCD,点E、F分别是线段AD,PB的中点,PA=AB=2.
(1)证明:EF∥平面PCD;
(2)求三棱锥F-PCD的体积.
7.如图,四边形ABCD与四边形ADEF均为平行四边形,M,N,G分别是AB,AD,EF的中点.求证:
(1)BE∥平面DMF;
(2)平面BDE∥平面MNG.
8.(2021·西安调研)如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱垂直于底面,E,F分别是BC,A1C1的中点,△ABC是边长为2的等边三角形,AA1=2AB.
(1)求证:EF∥平面ABB1A1;
(2)求点C到平面AEF的距离.
9. 如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,AC⊥CD,∠ABC=60°,PA=AB=BC,E是PC的中点.证明:
(1)CD⊥AE;
(2)PD⊥平面ABE.
10. (2021·安徽A10联盟检测)如图,在四棱锥A-BCDE中,△ADE是边长为2的等边三角形,平面ADE⊥平面BCDE,底面BCDE是等腰梯形,DE∥BC,DE=BC,BE=DC=2,BD=2,点M是DE边的中点,点N在BC上,且BN=3.
(1)证明:BD⊥平面AMN;
(2)设BD∩MN=G,求三棱锥A-BGN的体积.
11. 如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,平面PAD⊥平面ABCD,PA⊥PD,PA=PD,E,F分别为AD,PB的中点.求证:
(1)PE⊥BC;
(2)平面PAB⊥平面PCD;
(3)EF∥平面PCD.
12. (2019·天津卷)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为平行四边形,△PCD为等边三角形,平面PAC⊥平面PCD,PA⊥CD,CD=2,AD=3.
(1)设G,H分别为PB,AC的中点,求证:GH∥平面PAD;
(2)求证:PA⊥平面PCD;
(3)求直线AD与平面PAC所成角的正弦值.
13. 如图,AB是⊙O的直径,PA垂直于⊙O所在的平面,C是圆周上不同于A,B的一动点.
(1)证明:△PBC是直角三角形;
(2)若PA=AB=2,且当直线PC与平面ABC所成角的正切值为时,求直线AB与平面PBC所成角的正弦值.
14. 如图所示,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为直角梯形,∠ABC=∠BAD=90°,△PDC和△BDC均为等边三角形,且平面PDC⊥平面BDC.
(1)在棱PB上是否存在点E,使得AE∥平面PDC?若存在,试确定点E的位置;若不存在,试说明理由.
(2)若△PBC的面积为,求四棱锥P-ABCD的体积.
15.【训练】 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)在线段PC上是否存在点M,使得AC⊥BM,若存在点M,求出的值;若不存在,请说明理由.
16.如图,在三棱锥P-ABC中,AB=BC=2,P