- 平面的法向量
- 共243题
如图,点P是正方形ABCD外一点,PA平面ABCD,PA=AB=2,且E、F分别是AB、PC的中点.
(1)求证:EF//平面PAD;
(2)求证:EF平面PCD;
(3)求:直线BD与平面EFC所成角的大小.
正确答案
(1)取PD中点M,连结AM,FM
由FM//CD,FM=CD,得FM//AE,FM=AE,
四边形AEFM是平行四边形
EF//AM,又AM
面PAD,
EF//面PAD
(2)PA
面ABCD
PA
CD,又AD
CD
CD
面PAD
AM
CD
又PA="AB=2"
AM
PD
AM
面PCD
EF
面PCD
(3)过点D作DNPC交于点N,设BD与EC交于点Q,连结QN
由(2)知DQN为所求角
DN=
,DQ=
Rt
DNQ中,sin
DQN=
=
DQN=
略
已知l∥,且l的方向向量为(2, m, 1), 平面
的法向量为(1,
, 2), 则m= .
正确答案
-6
略
(本小题满分15分) 如图,在三棱锥中,
,
,点
分别是
的中点,
底面
.
(1)求证:平面
;
(2)当时,求直线
与平面
所成角的正弦值;
(3)当为何值时,
在平面
内的射影恰好为
的重心.
正确答案
(1)证明见解析。
(2)
(3)
(1)证明:平面
,
.
以为原点,建立如图所示空间直角坐标系
.
设,则
.
设,则
.
为
的中点,
.
,
.
,
平面
.
(2),即
,
,
可求得平面的法向量
.
.
设与平面
所成的角为
,
则.
与平面
所成的角的正弦值为
.
(3)的重心
,
,
平面
,
.又
,
.
.
,即
.反之,当
时,三棱锥
为正三棱锥.
在平面
内的射影为
的重心.
(本小题满分12分)
如图,在底面为直角梯形的四棱锥中
,
平面
,
,
,
.
⑴求证:;
⑵求直线与平面
所成的角;
⑶设点在棱
上,
,若
∥平面
,求
的值.
正确答案
解:【方法一】(1)证明:由题意知 则
(4分)
(2)∵∥
,又
平面
.
∴平面平面
.
过作
//
交
于
过点作
交
于
,则
∠为直线
与平面
所成的角.
在Rt△中,∠
,
,
∴,∴∠
.
即直线与平面
所成角为
. (8分)
(3)连结,∵
∥
,∴
∥平面
.
又∵∥平面
,
∴平面∥平面
,∴
∥
.
又∵
∴∴
,即
(12分)
【方法二】如图,在平面ABCD内过D作直线DF//AB,交BC于F,分别以DA、DF、DP所在的直线为x、y、z轴建立空间直角坐标系.
(1)设,则
,
∵,∴
. (4分)
(2)由(1)知.
由条件知A(1,0,0),B(1,,0),
.
设,
则
即直线
为
. (8分)
(3)由(2)知C(-3,,0),记P(0,0,a),则
,
,
,
,
而,所以
,
=
设为平面PAB的法向量,则
,即
,即
.
进而得
,
由,得
∴
(12分)
略
正方体ABCD-A1B1C1D1中,二面角C1-AB-C的平面角等于________.
正确答案
试题分析:
解:如图,设正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,以DA为x轴,以DC为y轴,以DD1为z轴,建立空间直角坐标系,则A(1,0,0),B(1,1,0),C1(0,1,1),∴ =(0,1,0),
=(-1,1,1),设面ABC1的法向量为
=(x,y,z),∵
•
=0,
•
=0,∴y=0,-x+y+z=0,∴
=(1,0,1),∵面ABC的法向量
=(0,0,1),设二面角C1-AB-C的平面角为θ,∴cosθ=|cos<
,
>|=
,∴θ=45°,答案为45°.
点评:本题考查二面角的平面角及求法,是基础题.解题时要认真审题,注意向量法的合理运用
扫码查看完整答案与解析