- 空间中直线与直线之间的位置关系
- 共37题
在三棱柱中,四边形
为菱形,
,D为AB 的中点。
(1)求证:;
(2)求直线,与平面
所成角的正弦值。
正确答案
见解析。
解析
知识点
在棱长为的正方体
中,
分别为
的中点。
(1)求直线与平面
所成角的大小;
(2)求二面角的大小。
正确答案
(1)(2)
解析
解析:
(1)解法一:建立坐标系如图
平面的一个法向量为
因为,
,
可知直线的一个方向向量为
。
设直线与平面
成角为
,
与
所成角为
,则
解法二:平面
,即
为
在平面
内的射影,
故为直线
与平面
所成角,
在中,
,
(2)解法一:建立坐标系如图,平面的一个法向量为
设平面的一个法向量为
,因为
,
所以,令
,则
由图知二面角为锐二面角,故其大小为
。
解法二:过作平面
的垂线,垂足为
,
即为所求
,过
作
的垂线设垂足为
,
∽
即
在
中
所以二面角的大小为
。
知识点
圆柱形容器的内壁底半径是cm,有一个实心铁球浸没于容器的水中,
若取出这个铁球,测得容器的水面下降了cm,则这个铁球的表面积为
.
正确答案
解析
设实心铁球的半径为,则
,得
,故这个铁球的表面积为
.
知识点
在四棱锥P﹣ABCD,PA=PB=AD=AB=4BC=4,E为PB的中点,AD∥BC,且AD⊥面PAB
(1)求证:BD⊥CE
(2)求二面角E﹣AC﹣B的余弦值大小。
正确答案
见解析
解析
解:(1)在四棱锥P﹣ABCD中,由于E为PB的中点,
再取DP的中点F,AP的中点为K,
则FK是三角形PAD的中位线,FK平行且等于AD;
EF是三角形PBD的中位线,故有BD∥EF ①。
再根据PA=PB=AD=AB=4BC=4,AD∥BC,且AD⊥面PAB,
可得EF=BD=2
,CE=
=
,
FC==
=
。
显然有 CE2+EF2=FC2,∴EF⊥CE ②。
由①、②可得BD⊥CE。
(2)由题意可得平面ABCD⊥平面PAB,过点E作EG⊥AB,G为垂足,则EG⊥平面ABCD。
再过点G作GH⊥AC,H为垂足,则有三垂线定理可得,EH⊥AC,∴∠EHG为二面角E﹣AC﹣B的平面角。
由=
AB•EG,可得
=
,解得 EG=
。
由于AD⊥面PAB,AD∥BC,∴BC⊥面PAB,∴CPB⊥面PAB。
再根据等边三角形种AE⊥PB,∴AE⊥平面PBC,∴AE⊥EC。
再根据=
,可得
=
,解得 EH=2
。
直角三角形EGH中,sin∠EHG==
,
∴cos∠EHG==
,即二面角E﹣AC﹣B的余弦值为
。
知识点
15. 正方体中,点
分别在线段
上,
且 .以下结论:
①;
②MN//平面;
③MN与异面;
④点到面
的距离为
;
⑤若点分别为线段
的中点,则由线
与
确定的平面在正方体
上的截面为等边三角形。
其中有可能成立的结论为____________________。
正确答案
①②④④⑤
解析
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知识点
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