- 用向量方法解决线线、线面、面面的夹角问题
- 共2973题
如图,在直三棱柱中,
,
分别是
的中点,且
.
(1)求直线与
所成角的大小;
(2)求直线与平面
所成角的正弦值.
正确答案
(1);(2)
.
试题分析:由已知有AC、BC、CC1两两互相垂直,故可分别以、
、
所在直线为
轴建立空间直角坐标系.然后由已知就可写出所需各点的空间坐标.(1)由此就可写出向量
的坐标,然后再由两向量的夹角公式:
求出这两向量的夹角的余弦值,最后转化为对应两直线的夹角大小;只是应该注意两直线的夹角的取值范围是
,而两向量的夹角的取值范围是
;所以求出两向量的夹角的余弦值后取绝对值才是两直线的夹角的余弦值;(2)由中点坐标公式可求得点E的坐标,进而就可写出向量
的坐标,再设平面
的一个法向量为
,由
,就可求出平面
的一个法向量,从而就可求得这两向量夹角的余弦值,注意直线与平面所成的角的正弦值就等于直线的方向向量与平面法向量夹角的余弦值.
试题解析:解:分别以、
、
所在直线为
轴建立空间直角坐标系.
则由题意可得:,
,
,
,
,
,
又分别是
的中点,
,
. 3分
(1)因为,
,
所以, 7分
直线
与
所成角的大小为
. 8分
(2)设平面的一个法向量为
,由
,得
,
可取
, 10分
又,所以
, 13分
直线
与平面
所成角的正弦值为
. 14分
在正三棱柱中,已知
在棱
上,且
,若
与平面
所成的角为
,则
正确答案
略
已知三棱锥中,底面
为边长等于2的等边三角形,
垂直于底面
,
,D为
的中点,那么直线BD与直线SC所成角的大小为 ▲ 。
正确答案
略
(本小题12分)
正△ABC的边长为4,CD是AB边上的高,E、F分别是AC和BC边的中点,现将△ABC沿CD翻折成直二面角A—DC—B.
(Ⅰ)试判断直线AB与平面DEF的位置关系,并说明理由;
(Ⅱ)求直线BC与平面DEF所成角的余弦值;
(Ⅲ)在线段BC上是否存在一点P,使AP⊥DE?证明你的结论.
正确答案
(1)平行
(2)
(3) 所以在线段BC上存在点P使AP⊥DE
如图:在△ABC中,由E、F分别是AC、BC中点,得EF//AB,
又AB
平面DEF,EF
平面DEF. ∴AB∥平面DEF.
(Ⅱ)以点D为坐标原点,直线DB、DC为x轴、y轴,建立空间直角坐标系,则A(0,0,2)B(2,0,0)C(0,
平面CDF的法向量为设平面EDF的法向量为
则即
,
(Ⅲ)设
又
所以在线段BC上存在点P使AP⊥DE 。
正四棱锥的体积为,底面对角线的长为
,则侧面与底面所成的二面角等于 .
正确答案
略
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