- 直线、平面垂直的判定与性质
- 共668题
20.如图,在长方体,中,
,点
在棱
上移动。
(1)求异面直线与
所成角。
(2)等于何值时,二面角
的大小为
正确答案
(1) 以为原点
、
、
为
轴,
设,则
=(1,0,1),
=(1,
,-1)。
=0,所以 其所成角为
。
解二:三垂线定理;
解三:实在不会做就硬做
(2) 过做
垂直
于
,连接
,则
为二面角
的平面角,由题意得
,
,所以
=
,从而
=
解二:或利用空间向量
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
18.如图,在四棱锥中, 四边形
是直角梯形,
平面ABCD。
是
的中点.
(Ⅰ)求证:平面⊥平面
;
(Ⅱ)若二面角的余弦值为
,求直线
与平面
所成角的正弦值.
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
19. 如图,在六面体中,平面
∥平面
,
⊥平面
,
,
,
∥
.且
,
。
(Ⅰ)求证: ∥平面
;
(Ⅱ)求二面角的余弦值;
(Ⅲ) 求五面体的体积。
正确答案
解法一 向量法
由已知,AD.DE.DG两两垂直,建立如图的坐标系,
则A(0,0,2),
B(2,0,2),C(0,1,2),E(2,0,0),
G(0,2,0),F(2,1,0)
(Ⅰ),
∴,所以BF∥CG.又BF
平面ACGD,
故 BF//平面ACGD
(Ⅱ),设平面BCGF的法向量为
,
则,令
,则
,
而平面ADGC的法向量
∴=
故二面角D-CG-F的余弦值为
(Ⅲ)设DG的中点为M,连接AM.FM,
则=
==
=
.
解法二 (Ⅰ)设DG的中点为M,连接AM、FM,则由已知条件易证四边形DEFM是平行四边形,
所以MF//DE,且MF=DE又∵AB//DE,且AB=DE
∴MF//AB,且MF=AB
∴四边形ABMF是平行四边形,即BF//AM,
又BF平面ACGD 故 BF//平面ACGD
(Ⅱ)由已知AD⊥面DEFG∴DE⊥AD ,DE⊥DG即DE⊥面ADGC ,
∵MF//DE,且MF=DE , ∴MF⊥面ADGC
在平面ADGC中,过M作MN⊥GC,垂足为N,连接NF,则
显然∠MNF是所求二面角的平面角.
∵在四边形ADGC中,AD⊥AC,AD⊥DG,AC=DM=MG=1
∴
, ∴MN=
在直角三角形MNF中,MF=2,MN
∴=
=
=
,
=
故二面角D-CG-F的余弦值为
(Ⅲ)=
=
==
.
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
18.正方体的棱长为2,动点
、
在棱
上。动点
、
分别在棱
、
上,若
,
,
,
(
大于零),则四面体
的体积( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
19.已知三棱锥中,
,
,
,
为
上一点,
,
、
分别为
、
的中点.
(1)求证:;
(2)求与平面
所成角的大小.
正确答案
设PA=1,以A为原点,射线AB,AC,AP分别为x,y,z轴正向建立空间直角坐标系如图所示:
则P(0,0,1),C(0,1,0),B(2,0,0),M(1,0, ),N( ,0,0),S(1, ,0)
(1) ,
因为,
所以CM⊥SN
(2), 设
为平面CMN的一个法向量,
则,令
,得
因为
所以SN与片面CMN所成角为45°。
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
18.如图, 是边长为
的正方形,
平面
,
,
,
与平面
所成角为.
(Ⅰ)求证:平面
;
(Ⅱ)求二面角的余弦值;
(Ⅲ)设点是线段
上一个动点,试确定点
的位置,使得
平面
,并证明你的结论。
正确答案
(Ⅰ)
证明: 因为平面
, 所以
.
因为是正方形,所以
,又
相交
从而平面
.
(Ⅱ)因为两两垂直,所以建立空间直角 坐标系
如图所示. 因为
与平面
所成角为
,
即,
所以.由
可知
,
.
则,
,
,
,
,
所以,
,
设平面的法向量为
,则
,即
,
令,则
.
因为平面
,所以
为平面
的法向量,
,
所以.
因为二面角为锐角,所以二面角的余弦值为
.
(Ⅲ)点是线段
上一个动点,设
. 则
,
因为平面
,所以
,
即,解得
.
此时,点坐标为
,
,符合题意.
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
18. 如图所示, 四棱锥P-ABCD的底面是边长为1的正方形,PA⊥CD,PA = 1,PD=,E为PD上一点,PE = 2ED.
(Ⅰ)求证:PA 平面ABCD;
(Ⅱ)求二面角D-AC-E的余弦值;
(Ⅲ)在侧棱PC上是否存在一点F,使得BF // 平面AEC?若存在,指出F点的位置,并证明;若不存在,说明理由.
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
19.如图,在侧棱垂直于底面的四棱柱中,
,
是
的中点,
是平面
与直线
的交点。
(1)证明:;
(2)证明:平面
;
(3)求与平面
所成的角的正弦值。
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
19.如图,在直三棱柱中,
,
,
是
的中点.
(Ⅰ)求证:∥平面
;
(Ⅱ)求二面角的余弦值;
(Ⅲ)试问线段上是否存在点
,使
与
成
角?若存在,确定
点位置,若不存在,说明理由.
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
19.如图,为矩形,
为梯形,平面
平面
,
,
。
(1)若为
中点,求证:
∥平面
;
(2)求平面与
所成锐二面角的大小.
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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