热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形,侧棱PD⊥底面ABCD,PD=DC,E是PC的中点,作EF⊥PB交PB于点F.

(1)证明:PB⊥平面DEF;

(2)若AD=2DC,求直线BE与平面PAD所成角的正弦值.

正确答案

(1)证明:∵PD⊥底面ABCD,且DC⊂底面ABCD,∴PD⊥BC.

∵底面ABCD是正方形,∴DC⊥BC,

∴BC⊥平面PDC.∵DE⊂平面PDC,∴BC⊥DE.

又∵PD=DC,E是PC的中点,∴DE⊥PC.∴DE⊥平面PBC.

∵PB⊂平面PBC,∴DE⊥PB.又∵EF⊥PB,且DE∩EF=E,

∴PB⊥平面EFD…(8分)

(2)解:取AB中点G,PD中点H,连接EH,HG,连接AH.

∵E是PC中点,

∴EBGH为平行四边形,…(9分)

∵PD⊥平面ABCD,

∴平面PAD⊥平面ABCD,

∴AB⊥平面PAD连接AH,…(10分)

∴∠GHA为所求直线BE与平面PAD所成的角.…(13分)

∵AD=2DC,

∴在Rt△ADH中,AH=DC …(14分)

∴在Rt△AGH中,AG=CD,

∴sin∠GHA==.…(15分)

解析

(1)证明:∵PD⊥底面ABCD,且DC⊂底面ABCD,∴PD⊥BC.

∵底面ABCD是正方形,∴DC⊥BC,

∴BC⊥平面PDC.∵DE⊂平面PDC,∴BC⊥DE.

又∵PD=DC,E是PC的中点,∴DE⊥PC.∴DE⊥平面PBC.

∵PB⊂平面PBC,∴DE⊥PB.又∵EF⊥PB,且DE∩EF=E,

∴PB⊥平面EFD…(8分)

(2)解:取AB中点G,PD中点H,连接EH,HG,连接AH.

∵E是PC中点,

∴EBGH为平行四边形,…(9分)

∵PD⊥平面ABCD,

∴平面PAD⊥平面ABCD,

∴AB⊥平面PAD连接AH,…(10分)

∴∠GHA为所求直线BE与平面PAD所成的角.…(13分)

∵AD=2DC,

∴在Rt△ADH中,AH=DC …(14分)

∴在Rt△AGH中,AG=CD,

∴sin∠GHA==.…(15分)

1
题型:填空题
|
填空题

已知一平面与正方体的12条棱的夹角均为θ,那么sinθ=______

正确答案

解析

解:因为棱A1A,A1B1,A1D1与平面AB1D1所成的角相等,所以平面AB1D1就是与正方体的12条棱的夹角均为θ的平面.设棱长为:1,易知sinθ==

故答案为:

1
题型:简答题
|
简答题

如图,正三棱柱ABC-A1B1C1的底面边长为a,侧棱长为

(1)建立适当的坐标系,并写出点A,B,A1,C1的坐标;

(2)求AC1与侧面ABB1A1所成的角.

正确答案

解:①如图,以点A为坐标原点O,以AB所成直线为Oy轴,

以AA1所在直线为Oz轴,以经过原点且与平面ABB1A1垂直的直线为Ox轴,建立空间直角坐标系.

由已知得A(0,0,0),B(0,a,0),

②坐标系如上,取A1B1的中点M,于是有

连AM,MC1=

=(0,a,0),=

=0,=0,

所以,MC1⊥面ABB1A1

∴AC1与AM所成的角就是AC1与侧面ABB1A1所成的角.

==

====

=

所以,所成的角,即AC1与侧面ABB1A1所成的角为30°.

解析

解:①如图,以点A为坐标原点O,以AB所成直线为Oy轴,

以AA1所在直线为Oz轴,以经过原点且与平面ABB1A1垂直的直线为Ox轴,建立空间直角坐标系.

由已知得A(0,0,0),B(0,a,0),

②坐标系如上,取A1B1的中点M,于是有

连AM,MC1=

=(0,a,0),=

=0,=0,

所以,MC1⊥面ABB1A1

∴AC1与AM所成的角就是AC1与侧面ABB1A1所成的角.

==

====

=

所以,所成的角,即AC1与侧面ABB1A1所成的角为30°.

1
题型:简答题
|
简答题

在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱CC1⊥底面ABC,∠ACB=90°,且AC=BC=CC1,O为AB1中点.

(1)求证:CO⊥平面ABC1

(2)求直线BC与平面ABC1所成角的正弦值.

正确答案

(1)证明:如图,

取AB中点M,连结CM、OM,

∵AC=BC,∴CM⊥AB,

又∵OM∥BB1,∴OM⊥AB,

OM∩CM=M,OM,CM⊂平面OCM,

∴AB⊥平面OCM,∴AB⊥CO,

连结A1C,∵BC⊥AC,BC⊥CC1

∴BC⊥平面A1ACC1,且AC1⊂平面A1ACC1

∴BC⊥AC1

又∵A1C⊥AC1,且A1C∩BC=C,A1C,BC⊂平面A1BC,

∴AC1⊥平面A1BC,CO⊂平面A1BC,∴CO⊥AC1

AB∩AC1=A,又∵AB,AC1⊂平面ABC1

∴CO⊥平面ABC1

(2)解:连结MC1交CO于N,连结BN,

∵CO⊥面ABC1,∴∠CBN为BC与平面ABC1所成的角,

令AC=BC=CC1=a,

在Rt△C1CM中,C1C=a,CM=a,

∴MC1=a,

∵CN⊥MC1,∴CN•MC1=CM•CC1,∴CN==a,

∵CB=a,∴Rt△CBN中,sin∠CBN===

∴直线BC与平面ABC1所成角的正弦值为

解析

(1)证明:如图,

取AB中点M,连结CM、OM,

∵AC=BC,∴CM⊥AB,

又∵OM∥BB1,∴OM⊥AB,

OM∩CM=M,OM,CM⊂平面OCM,

∴AB⊥平面OCM,∴AB⊥CO,

连结A1C,∵BC⊥AC,BC⊥CC1

∴BC⊥平面A1ACC1,且AC1⊂平面A1ACC1

∴BC⊥AC1

又∵A1C⊥AC1,且A1C∩BC=C,A1C,BC⊂平面A1BC,

∴AC1⊥平面A1BC,CO⊂平面A1BC,∴CO⊥AC1

AB∩AC1=A,又∵AB,AC1⊂平面ABC1

∴CO⊥平面ABC1

(2)解:连结MC1交CO于N,连结BN,

∵CO⊥面ABC1,∴∠CBN为BC与平面ABC1所成的角,

令AC=BC=CC1=a,

在Rt△C1CM中,C1C=a,CM=a,

∴MC1=a,

∵CN⊥MC1,∴CN•MC1=CM•CC1,∴CN==a,

∵CB=a,∴Rt△CBN中,sin∠CBN===

∴直线BC与平面ABC1所成角的正弦值为

1
题型:简答题
|
简答题

如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别为棱D1D和B1C1的中点,

(1)求证:BD1∥平面EAC;

(2)求证:平面EAC⊥平面BB1D1D;

(3)求直线BF与平面BB1D1D所成角的正弦值.

正确答案

解:(1)连接BD交AC于O,连接EO,

∵E、O分别为D1D、BD的中点,

∴EO∥D1B,

又EO⊂平面EAC,D1B⊄平面EAC,

∴D1B∥平面EAC.

(2)∵ABCD-A1B1C1D1为正方体,

∴B1B⊥平面ABCD,AC⊂平面ABCD,∴B1B⊥AC,

又∵在正方形ABCD中,BD⊥AC,

∴AC⊥平面BB1D1D.

又AC⊂平面EAC

∴平面EAC⊥BB1D1D.

(3)∵ABCD-A1B1C1D1为正方体,∴BB1⊥平面A1B1C1D1

∴平面A1B1C1D1⊥平面BB1D1D,

平面A1B1C1D1∩平面BB1D1D=B1D1

作FG⊥B1D1于G,∴FG⊥平面BB1D1D,

连接BG,∴BG是BF在平面BB1D1D上的射影,

∴∠FBG是直线BF与平面BB1D1D所成角.

设正方体棱长为a,在Rt△FGB1中,

在Rt△BB1F中,,所以

即直线BF与平面BB1D1D所成角的正弦值为

解析

解:(1)连接BD交AC于O,连接EO,

∵E、O分别为D1D、BD的中点,

∴EO∥D1B,

又EO⊂平面EAC,D1B⊄平面EAC,

∴D1B∥平面EAC.

(2)∵ABCD-A1B1C1D1为正方体,

∴B1B⊥平面ABCD,AC⊂平面ABCD,∴B1B⊥AC,

又∵在正方形ABCD中,BD⊥AC,

∴AC⊥平面BB1D1D.

又AC⊂平面EAC

∴平面EAC⊥BB1D1D.

(3)∵ABCD-A1B1C1D1为正方体,∴BB1⊥平面A1B1C1D1

∴平面A1B1C1D1⊥平面BB1D1D,

平面A1B1C1D1∩平面BB1D1D=B1D1

作FG⊥B1D1于G,∴FG⊥平面BB1D1D,

连接BG,∴BG是BF在平面BB1D1D上的射影,

∴∠FBG是直线BF与平面BB1D1D所成角.

设正方体棱长为a,在Rt△FGB1中,

在Rt△BB1F中,,所以

即直线BF与平面BB1D1D所成角的正弦值为

下一知识点 : 导数的概念
百度题库 > 高考 > 数学 > 用向量方法解决线线、线面、面面的夹角问题

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/5
  • 下一题