- 用向量方法解决线线、线面、面面的夹角问题
- 共2973题
正方体ABCD-中,求直线
与平面
所成的角。
正确答案
本试题主要考查了线面较的求解问题,能利用线面角的定义,作出角借助于直角三角形求解。
解:连接与
,交于点O,BC
面
,,BC
,正方形中,
,所以
平面
于点O,
为所求角。经计算,等于
。
考核线面所成角的概念,线面垂直的判定。
(本小题满分15分)已知矩形纸片ABCD中,AB=6cm,AD=12cm,将矩形
纸片的右下角折起,使得该角的顶点B落在矩形的边AD上,且折痕MN的
端点M, N分别位于边AB, BC上,设∠MNB=θ,sinθ=t,MN长度为l.
(1)试将l表示为t的函数l=f (t);
(2)求l的最小值.
正确答案
(1) f (t)=
(2)
解:(1) 设将矩形纸片的右下角折起后, 顶点B落在边AD上的B/处,则,
从而有:,
. (3分)
∵,∴
,得:
l===, 即f (t)= (7分)
(2) , 0<θ<, 则0<t<, 设
,
,令
,得t= (9分)
当0<t<时,,当<t<时,
, (12分)
所以当t=时,取到最大值:-·= (14分)
的最小值为= cm (15分)
如图所示:是矩形,
,且
,
为
的中点,
为
的外心,沿
将矩形折成一个
的二面角
,则此时
的长是 。
正确答案
连接AF和DE ,交点就是K,取EF中点O,连接KO和OG,则,OK=1,OG=1,由余弦定理可求
。
(本小题满分12分)
如图,在正四棱柱ABCD—A1B1C1D1中,AA1=AB,点E、M分别为A1B、C1C的中点,过点A1,B,M三点的平面A1BMN交C1D1于点N.
(Ⅰ)求证:EM∥平面A1B1C1D1;
(Ⅱ)求二面角B—A1N—B1的正切值.
正确答案
(Ⅱ)
(Ⅰ)证明:取A1B1的中点F,连EF,C1F ∵E为A1B中点 ∴EF∥BB1 又∵M为CC1中点∴EF∥ C1M∴四边形EFC1M为平行四边形 ∴EM∥FC1
而EM 平面A1B1C1D1 . FC1
平面A1B1C1D1 .
∴EM∥平面A1B1C1D1………………6分
(Ⅱ)由⑴EM∥平面A1B1C1D1
EM平面A1BMN,平面A1BMN∩平面A1B1C1D1=A1N
∴A1N// EM// FC1 ∴N为C1D1中点,过B1作B1H⊥A1N于H,连BH,根据三垂线定理 BH⊥A1N
∠BHB1即为二面角B—A1N—B1的平面角……8分
设AA1=a,则AB=2a, ∵A1B1C1D1为正方形
∴A1H= 又∵△A1B1H∽△NA1D1
∴B1H=,在Rt△BB1H中,
tan∠BHB1=即二面角B—A1N—B1的正切值为
……12分
.在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,M和N分别为A1B1和BB1的中点,那么直线AM与CN所成角的余弦值是__________.
正确答案
略
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