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如图长方体中,底面是正方形,的中点,是棱上任意一点.

⑴求证:

⑵如果,求的长.

 

【答案】

(1)证明见解析;(2)

【解析】

试题分析:(1)要证线线垂直,一般可先证线面垂直,这个平面要包含其中一条直线,本题中有许多垂直关系,如,而平面,因此有平面正好是平面内的直线,问题得证;(2)我们采取空间问题平面化,所有条件都可在矩形内,利用平面几何知识解题,由于,则有,这两个三角形中,有,又,这时可求出,从而求出的长.

试题解析:(1)是正方形,∴,又长方体的侧棱平面,∴,

,故有平面,又,∴.        7分

(2)在长方体中,是矩形,由,得,∴,从而,∴,又底面正方形的边长为2,故,又,∴,从而.        14分

说明:用空间向量知识求解相应给分.

考点:(1)空间两直线垂直;(2)求线段长.

 

练习册系列答案
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如图长方体中,底面是正方形,的中点,是棱上任意一点.

⑴求证:

⑵如果,求的长.

 

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 (本小题满分14分)

如图所示的长方体中,底面是边长为的正方形,的交点,是线段的中点.

(1)求证:平面

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如图,长方体中,底面是正方形,的中点,是棱上任意一点。

(Ⅰ)证明: ;

(Ⅱ)如果=2 ,=,, 求 的长。

 【解析】(Ⅰ)因底面是正方形,故,又侧棱垂直底面,可得,而,所以,因,所以,又,所以 ;

(Ⅱ)因=2 ,=,,可得,,设,由,即,解得,即 的长为

 

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(本小题满分14分)

如图所示的长方体中,底面是边长为的正方形,的交点,是线段的中点.

(Ⅰ)求证:平面

(Ⅱ)求证:平面

(Ⅲ)求二面角的大小.

                              

 

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