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题型:简答题
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简答题

如图,四边形ABCD是边长为1的正方形,MD⊥平面ABCD,NB⊥平面ABCD,且MD=NB=1,E为BC的中点,

(Ⅰ)求异面直线NE与AM所成角的余弦值;

(Ⅱ)在线段AN上是否存在点S,使得ES⊥平面AMN?若存在,求线段AS的长;若不存在,请说明理由.

正确答案

解:以点D为原点,以DA所在的直线为x轴、以DC所在的直线为y轴、以DM所在的直线为z轴,

建立空间坐标系.

则有题意可得 D(0,0,0)、A(1,0,0)、B(1,1,0)、M(0,0,1)、

N(1,1,1)、E(,1,0).∴=(-,0,-1),=(-1,0,1),

cos<>==-,故异面直线NE与AM所成角的余弦值为

假设在线段AN上存在点S,使得ES⊥平面AMN,∵=(0,1,1),

可设=λ•=(0,λ,λ).

=(,-1,0),=+=(,λ-1,λ),

由ES⊥平面AMN可得 ,即 ,解得λ=

此时,=(0,),||=,故当||= 时,ES⊥平面AMN.

解析

解:以点D为原点,以DA所在的直线为x轴、以DC所在的直线为y轴、以DM所在的直线为z轴,

建立空间坐标系.

则有题意可得 D(0,0,0)、A(1,0,0)、B(1,1,0)、M(0,0,1)、

N(1,1,1)、E(,1,0).∴=(-,0,-1),=(-1,0,1),

cos<>==-,故异面直线NE与AM所成角的余弦值为

假设在线段AN上存在点S,使得ES⊥平面AMN,∵=(0,1,1),

可设=λ•=(0,λ,λ).

=(,-1,0),=+=(,λ-1,λ),

由ES⊥平面AMN可得 ,即 ,解得λ=

此时,=(0,),||=,故当||= 时,ES⊥平面AMN.

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题型:简答题
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简答题

如图,四边形ABCD为矩形,BC⊥平面ABE,F为CE上的点,且BF⊥平面ACE.

(1)求证:AE⊥BE;

(2)设点M为线段AB的中点,点N为线段CE的中点.求证:MN∥平面DAE.

正确答案

解:(1)∵BC⊥平面ABE,AE⊂平面ABE,

∴AE⊥BC,…(2分)

又∵BF⊥平面ACE,AE⊂平面ACE,

∴AE⊥BF,…(4分)

又∵BF∩BC=B,∴AE⊥平面BCE…(6分)

∵BE⊂平面BCE,∴AE⊥BE.       …(8分)

(2)取DE的中点P,连接PA、PN,因为点N为线段CE的中点.

所以PN∥DC,且,…(10分)

又∵四边形ABCD是矩形,点M为线段AB的中点,

∴AM∥DC,且

∴PN∥AM,且PN=AM,可得四边形AMNP是平行四边形,MN∥AP…(12分)

∵AP⊂平面DAE,MN⊄平面DAE,

∴MN∥平面DAE.   …(14分)

解析

解:(1)∵BC⊥平面ABE,AE⊂平面ABE,

∴AE⊥BC,…(2分)

又∵BF⊥平面ACE,AE⊂平面ACE,

∴AE⊥BF,…(4分)

又∵BF∩BC=B,∴AE⊥平面BCE…(6分)

∵BE⊂平面BCE,∴AE⊥BE.       …(8分)

(2)取DE的中点P,连接PA、PN,因为点N为线段CE的中点.

所以PN∥DC,且,…(10分)

又∵四边形ABCD是矩形,点M为线段AB的中点,

∴AM∥DC,且

∴PN∥AM,且PN=AM,可得四边形AMNP是平行四边形,MN∥AP…(12分)

∵AP⊂平面DAE,MN⊄平面DAE,

∴MN∥平面DAE.   …(14分)

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题型:简答题
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简答题

已知正方体ABCD-A1B1C1D1中,求证:

(1)AC⊥平面B1D1DB;

(2)BD1⊥平面ACB1

正确答案

证明:(1)正方体ABCD-A1B1C1D1中,B1B⊥平面ABCD,AC⊂平面ABCD,

∴AC⊥BB1

又∵AC⊥BD,BD∩B1B=B,

∴AC⊥平面B1D1DB;

(2)∵AC⊥平面BDD1B1

又BD1⊂平面BDD1B1

∴AC⊥BD1,同理可证AB1⊥BD1

∵AC与AB1是平面ACB1内的两条相交直线,

∴BD1⊥平面ACB1

解析

证明:(1)正方体ABCD-A1B1C1D1中,B1B⊥平面ABCD,AC⊂平面ABCD,

∴AC⊥BB1

又∵AC⊥BD,BD∩B1B=B,

∴AC⊥平面B1D1DB;

(2)∵AC⊥平面BDD1B1

又BD1⊂平面BDD1B1

∴AC⊥BD1,同理可证AB1⊥BD1

∵AC与AB1是平面ACB1内的两条相交直线,

∴BD1⊥平面ACB1

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题型: 单选题
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单选题

已知m,n,l为三条不同的直线,α,β为两个不同的平面,则下列命题中正确的是(  )

Aα∥β,m⊂α,n⊂β⇒m∥n

Bl⊥β,α⊥β⇒l∥α

Cm⊥α,m⊥n⇒n∥α

Dα∥β,l⊥α⇒l⊥β

正确答案

D

解析

解:若α∥β,m⊂α,n⊂β,则m与n可能平行与可能异面,故A错误;

若l⊥β,α⊥β,则l∥α或l⊂α,故B错误;

若m⊥α,m⊥n,则n∥α或n⊂α,故B错误;

若α∥β,l⊥α根据线面垂直的判定方法,易得l⊥β,故D正确;

故选D

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题型:简答题
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简答题

已知ABCD是空间四边形,AB=AD,CB=CD.E为BD的中点.求证:BD⊥平面ACE.

正确答案

解:∵已知ABCD是空间四边形,AB=AD,CB=CD,故△ABD和△CBD都是等腰三角形,

再由E为底边BD的中点,可得AE⊥BD,CE⊥BD.

而CE∩AE=E,故有BD⊥平面ACE.

解析

解:∵已知ABCD是空间四边形,AB=AD,CB=CD,故△ABD和△CBD都是等腰三角形,

再由E为底边BD的中点,可得AE⊥BD,CE⊥BD.

而CE∩AE=E,故有BD⊥平面ACE.

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