50题综合法解立体几何及详解答案(17)
时间:2025-03-12
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解:(1)证明:取CD的中点E,联结BE. ∵AB∥DE,AB=DE=3k, ∴四边形ABED为平行四边形, ∴BE∥AD且BE=AD=4k.
在△BCE中,∵BE=4k,CE=3k,BC=5k, ∴BE2+CE2=BC2,
∴∠BEC=90°,即BE⊥CD,又∵BE∥AD,所以CD⊥AD.
∵AA1⊥平面ABCD,CD平面ABCD,∴AA1⊥CD.又AA1∩AD=A, ∴CD⊥平面ADD1A1
.
→→→
(2)以D为原点,DA,DC,DD1的方向为x,y,z轴的正方向建立如图所示的空间直角→
坐标系,则A(4k,0,0),C(0,6k,0),B1(4k,3k,1),A1(4k,0,1),所以AC=(-4k,→→
6k,0),AB1=(0,3k,1),AA1=(0,0,1).
→ n=0, AC· -4kx+6ky=0,
设平面AB1C的法向量n=(x,y,z),则由 得 取y=2,
→ 3ky+z=0. AB1·n=0, 得n=(3,2,-6k).
设AA1与平面AB1C所成角为θ,
→ AA 1·n 6k6→ 则sin θ=|cos〈AA1,n〉|==,
7→2 |AA 36k+13|·|n|1 解得k=1,故所求k的值为1.
(3)共有4种不同的拼接方案.
72k+26k,0<k≤18f(k)=
5
36k+36k,k>1822
5
25.
[2013·江苏卷] 如图1-2,在三棱锥S-ABC中,平面SAB⊥平面SBC,AB⊥BC,AS=AB.过A作AF⊥SB,垂足为F,点E,G分别是棱SA,SC的中点.
求证:(1)平面EFG∥平面ABC; (2)BC⊥SA.
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