- 平面的基本性质及推论
- 共22题
如图,在四棱锥中,平面平面,且, ,四边形满足,,,点分别为侧棱上的点,且。
(1)求证:平面;
(2)当时,求异面直线与所成角的余弦值;
(3)是否存在实数,使得平面平面?若存在,
试求出的值;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析
解析
(1)由已知,,
所以 ,
因为,所以。
而平面,平面,
所以平面, ……………………………………………………4分
(2)因为平面平面,
平面平面,且,
所以平面.
所以,。
又因为,
所以两两垂直, ……………………………………………………5分
如图所示,建立空间直角坐标系,
因为,,
所以
。
当时,为中点,
所以,
所以,
设异面直线与所成的角为,
所以,
所以异面直线与所成角的余弦值为。…………………………………9分
(3)设,则。
由已知,所以,
所以 所以。
设平面的一个法向量为,因为,
所以 即
令,得。
设平面的一个法向量为,因为,
所以 即
令,则。
若平面平面,则,所以,解得。
所以当时,平面平面,…………………………………………14分
知识点
如图,在直角坐标系中,角的顶点是原点,始边与轴正半轴重合,终边交单位圆于点,且,将角的终边按逆时针方向旋转,交单位圆于点,记。
(1)若,求;
(2)分别过作轴的垂线,垂足依次为,记△ 的面积为,△的面积为。若,求角的值。
正确答案
(1)
(2)
解析
(1)解:由三角函数定义,得 ,。 ………………2分
因为 ,,
所以 。 ………………3分
所以 。 ………………5分
(2)解:依题意得 ,。
所以 , ………………7分
, ……………9分
依题意得 ,
整理得 。 ………………11分
因为 , 所以 ,
所以 , 即 。 ………………13分
知识点
已知与为互相垂直的单位向量,,,且与共线,则实数= 。
正确答案
4
解析
略
知识点
在空间,下列命题正确的是( )
正确答案
解析
由空间直线与平面的位置关系及线面垂直与平行的判定与性质定理可以得出答案。
知识点
如图,在三棱拄中,侧面,已知
(1)求证:;
(2)试在棱(不包含端点上确定一点的位置,使得;
(3)在(2)的条件下,求二面角的平面角的正切值.
正确答案
见解析。
解析
(1)因为侧面,故
在中, 由余弦定理有
故有
而 且平面
(2)由
从而 且 故
不妨设 ,则,则
又 则
在中有 从而(舍负)
故为的中点时,
法二:
以为原点为轴,设,则 由得 即
化简整理得 或
当时与重合不满足题意
当时为的中点
故为的中点使
(3)
取的中点,的中点,的中点,的中点
连则,连则,连则
连则,且为矩形,
又 故为所求二面角的平面角
在中,
法二:由已知, 所以二面角的平面角的大小为向量与的夹角
因为
故
知识点
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