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立体几何大题练习(文科):1.如图,在四棱锥SABCD中,底面ABCD是梯形,AB∥DC,∠ABC90°,ADSD,BCCD,侧面SAD⊥底面ABCD.(1)求证:平面SBD⊥平面SAD;(2)若∠SDA12°0,且三棱锥SBCD的体积为,求侧面△SAB的面积.
【分析】(1)由梯形ABCD,设BCa,则CDa,AB2a,运用勾股定理和余弦定理,可得AD,由线面垂直的判定定理可得BD⊥平面SAD,运用面面垂直的判定定理即可得证;(2)运用面面垂直的性质定理,以及三棱锥的体积公式,求得BC1,运用勾股定理和余弦定理,可得SA,SB,运用三角形的面积公式,即可得到所求值.【解答】(1)证明:在梯形ABCD中,AB∥DC,∠ABC9°0,BCCD,
设BCa,则CDa,AB2a,在直角三角形BCD中,∠BCD9°0,
可得BDa,∠CBD4°5,∠ABD4°5,
由余弦定理可得AD
a,
则BD⊥AD,由面SAD⊥底面ABCD.可得BD⊥平面SAD,又BD平面SBD,可得平面SBD⊥平面SAD;(2)解:∠SDA12°0,且三棱锥SBCD的体积为,
由ADSDa,在△SAD中,可得SA2SDsi
60°a,△SAD的边AD上的高SHSDsi
60°a,
由SH⊥平面BCD,可得×a××a2,
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解得a1,由BD⊥平面SAD,可得BD⊥SD,
SB
2a,
又AB2a,
在等腰三角形SBA中,
边SA上的高为
a,
则△SAB的面积为×SA×
aa.
【点评】本题考查面面垂直的判定定理的运用,注意运用转化思想,考查三棱锥的体积公式的运用,以及推理能力和空间想象能力,属于中档题.
2.如图,在三棱锥ABCD中,AB⊥AD,BC⊥BD,平面ABD⊥平面BCD,点E、F(E与A、D不重合)分别在棱AD,BD上,且EF⊥AD.求证:(1)EF∥平面ABC;(2)AD⊥AC.
【分析】(1)利用AB∥EF及线面平行判定定理可得结论;
(2)通过取线段CD上点G,连结FG、EG使得FG∥BC,则EG∥AC,利用线面
垂直的性质定理可知FG⊥AD,结合线面垂直的判定定理可知AD⊥平面EFG,从
而可得结论.
【解答】证明:(1)因为AB⊥AD,EF⊥AD,且A、B、E、F四点共面,
所以AB∥EF,
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又因为EF平面ABC,AB平面ABC,所以由线面平行判定定理可知:EF∥平面ABC;(2)在线段CD上取点G,连结FG、EG使得FG∥BC,则EG∥AC,因为BC⊥BD,FG∥BC,所以FG⊥BD,又因为平面ABD⊥平面BCD,所以FG⊥平面ABD,所以FG⊥AD,又因为AD⊥EF,且EF∩FGF,所以AD⊥平面EFG,所以AD⊥EG,故AD⊥AC.
【点评】本题考查线面平行及线线垂直的判定,考查空间想象能力,考查转化思想,涉r