综合题12.0分
理科数学

一个正方体的平面展开图及该正方体的直观图的示意图如图所示,在正方体中,设的中点为的中点为

20.请将字母标记在正方体相应的顶点处(不需说明理由)

21.证明:直线平面

22.求二面角的余弦值.

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

点F、G、H的位置如图所示.

解析

点F、G、H的位置如图所示.

考查方向

本题主要考查简单空间图形的直观图、空间线面平行的判定与性质、空间面面夹角的计算等基础知识,考查空间想象能力、推理论证能力、运算求解能力.

解题思路

注意ABCD是底面,将平面展开图还原可得点F、G、H的位置.

易错点

1.将展开图还原出错;

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

详见解析.

解析

连结BD,设O为BD的中点.

因为M、N分别是BC、GH的中点,

所以,且

,且

所以,且

所以是平行四边形

从而

平面平面

所以

考查方向

本题主要考查简单空间图形的直观图、空间线面平行的判定与性质、空间面面夹角的计算等基础知识,考查空间想象能力、推理论证能力、运算求解能力.

解题思路

根据直线与平面平行的判定定理,应考虑证明MN平行于平面BDH内的一条直线.连结O、M,易得是平行四边形,从而,进而证得平面.

易错点

找不到与MN平行的直线导致无法证明;

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

连结AC,过M作于P.

在正方形中,

所以.

过P作于K,连结KM,

所以平面

从而.

所以是二面角的平面角.

,则

中,

考查方向

本题主要考查简单空间图形的直观图、空间线面平行的判定与性质、空间面面夹角的计算等基础知识,考查空间想象能力、推理论证能力、运算求解能力.

解题思路

要作出二面角的平面角,首先要过M作平面AEGC的垂线,然后再过垂足作棱EG的垂线,再将垂足与点M连结,即可得二面角的平面角.

易错点

利用向量法求解运算出错或找不到是二面角的平面角导致没有思路。