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题型:填空题
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填空题

已知=(2,2,1),=(4,5,3),则平面ABC的单位法向量为______.

正确答案

设平面ABC的单位法向量为=(x,y,z)

,∴=2x+2y+z=0…①

同理,=4x+5y+3z=0…②

因为是单位向量,所以==1…③

联解①②③,得x=,y=-,z=或x=-,y=,z=-

=(,-)或=(-,-

故答案为:(,-)或(-,-

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题型:简答题
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简答题

设向量并确定的关系,使轴垂直.

正确答案

解:(9,15,-12)-(4,2,16)=(5,13,-28)

(3,5,-4)(2,1,8)=6+5-32=-21

即当满足=0即使与z轴垂直.

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题型:填空题
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填空题

在棱长为的正方体中,分别是的中点,求点到截面的距离              

正确答案

为原点,建立如图所示的空间直角坐标系.

设面的法向量为

则有:

,又,所以点到截面的距离为=

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题型:简答题
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简答题

如图,四棱锥的底面是正方形,⊥平面,,点ESD上的点,且.

(1)求证:对任意的,都有ACBE

(2)若二面角C-AE-D的大小为,求的值.

正确答案

(1)如图建立空间直角坐标系,则

对任意都成立,

即AC⊥BE恒成立;                                  ……………………6分

(2)显然是平面的一个法向量,

设平面的一个法向量为

,则,         ………………10分

∵二面角C-AE-D的大小为

为所求。

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题型:简答题
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简答题

如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,BC⊥侧面AA1C1C,AC=BC=1,CC1=2, ∠CAA1= ,D、E分别为AA1、A1C的中点.

(1)求证:A1C⊥平面ABC;(2)求平面BDE与平面ABC所成角的余弦值.

正确答案

(1)通过余弦定理来证明AC⊥A1C,以及结合题目中的BC⊥A1C来得到证明。

(2)

试题分析:解:(1)证明:∵BC⊥侧面AA1C1C,A1C在面AA1C1C内,∴BC⊥A1C.  2分

在△AA1C中,AC=1,AA1=C1C=2,∠CAA1=

由余弦定理得A1C2=AC2+-2AC•AA1cos∠CAA1=12+22-2×1×2×cos=3, 

∴A1C=   ∴AC2+A1C2=AA12   ∴AC⊥A1C                 5分

∴A1C⊥平面ABC.                                            6分

(2)由(Ⅰ)知,CA,CA1,CB两两垂直

∴如图,以C为空间坐标系的原点,分别以CA,CA1,CB所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,则C(0,0,0),B(0,0,1),A(1,0,0),A1(0,,0)

由此可得D(,0),E(0,,0),=(,-1),=(0,,-1).

设平面BDE的法向量为=(x,y,z),则有令z=1,则x=0,y=

=(0,,1)          9分

∵A1C⊥平面ABC   ∴=(0,,0)是平面ABC的一个法向量        10分

    

∴平面BDE与ABC所成锐二面角的余弦值为.       12分

点评:主要是考查了空间中线面位置关系,以及二面角的平面角的求解的综合运用,属于中档题。

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