- 用向量方法解决线线、线面、面面的夹角问题
- 共2973题
正方体中,二面角
的度数是 .
正确答案
略
(本小题9分)
如图所示,在直角梯形ABCP中,AB=BC=3,AP=7,CD⊥AP,现将沿折线CD折成60°的二面角P—CD—A,设E,F,G分别是PD,PC,BC的中点。
(I)求证:PA//平面EFG;
(II)若M为线段CD上的一个动点,问当M在什么位置时,MF与平面EFG所成角最大。
正确答案
(I)证明见解析。
(II)M为线段CD中点时,
最大。
方法一:
(I)证明:平面PAD,
2分
过P作AD的垂线,垂足为O,则PO平面ABCD。
过O作BC的垂线,交BC于H,以OH,OD,OP为x
轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,
是二面角P—PC—A的平面角,
,
又
得
故 4分
设平面EFG的一个法向量为则
6分
而
故PA//平面EFG。 7分
(II)解:设M(x,2,0),则
, 9分
设MF与平面EFG所成角为,
则
12分
故当取到最大值,则
取到最大值,此时点M为线段CD的中点。14分
方法二:
(I)证明:取AD的中点H,连结EH,HG。 2分
H,G为AD,BC的中点,∴HG//CD,又EF//CD。
∴EF//HG,
∴E,F,G,H四点共面
又∵PA//EH,EH平面EFGH,PA
平面EFGH,
∴PA//平面EFG。 7分
(II)解:过M作MO⊥平面EFG,垂足O,连结OF,
则即为MF与平面EFG所成角,因为CD//EF,
故CD//平面EFG,故CD上的点M到平面EFG的距离
MO为定长,故要使最大,只要MF最短,故当
时,即M
为线段CD中点时,
最大。
如果正三棱锥的侧面均为直角三角形,侧面与底面所成的角的值为___ __ .
正确答案
arccos
略
如图,平面与平面
相交成锐角
,平面
内的一个圆在平面
上的射影是离心率为
的椭圆,则角
.
正确答案
略
略
(本小题满分10分)
如图,四面体ABCD中,
(1)求证:平面ABD⊥平面BCD;
(2)求异面直线AB与CD所成角的余弦值。
正确答案
(1)证明:
(2)
(本小题满分10分)
(1)证明:连结OC
在
中,由已知可得
而
即
平面
ABD,
(2)解:取AC的中点M,连结OM、ME、OE,由E为BC的中点知
直线OE与EM所成的锐角就是异面直线AB与CD所成的角
在中,
是直角
斜边AC上的中线,
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