- 异面直线及其所成的角
- 共103题
运行如图所示的程序框图,若输出的是
,则①应为
正确答案
解析
由程序框图算法可知,……
,由于输出
,即
,解得
,故①应为“
”,故选
知识点
如图所示, 平面
,底面
为菱形,
为
的中点。
(1)求证:平面
。
(2)求二面角的正切值。
正确答案
见解析。
解析
(1)
(2)
由(1)可知,BO⊥平面PAC,故在平面PAC内,作OM⊥A,
连结BM(如图),则∠BMO为二面角的平
面角,在中,易知
即二面角的正切值为
知识点
如图4,已知平面是圆柱的轴截面(经过圆柱的轴的截面),BC是圆柱底面的直径,O为底面圆心,E为母线
的中点,已知
(1)求证:⊥平面
;
(2)求二面角的余弦值。
(3)求三棱锥的体积.
正确答案
见解析
解析
依题意可知, 平面ABC,∠
=90°,
空间向量法 如图建立空间直角坐标系,因为
=4,
则
(1),
,∴
,∴
, ∴
,∴
∵
平面
∴
⊥平面
(4分)
(2) 平面AEO的法向量为,设平面 B1AE的法向量为
, 即
令x=2,则
∴
∴二面角B1—AE—F的余弦值为 (8分)
(3)因为,∴
, ∴
∵,
∴ (12分)
知识点
在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,PA=AD=A,AB=2,以AC的中点O为球心、AC为直径的球面交PD于点M。
(1)求证:平面ABM⊥平面PCD;
(2)求直线CD与平面ACM所成的角的大小;
正确答案
见解析
解析
(1)依题设知,AC是所作球面的直径,则AM⊥MC。
又因为PA⊥平面ABCD,则PA⊥CD,又CD⊥AD,
所以CD⊥平面PAD,则CD⊥AM,所以AM⊥平面PCD,
所以平面ABM⊥平面PCD。
(2)如图所示,建立空间直角坐标系,则A(0,0,0),P(0,0,4),
B(2,0,0),C(2,4,0),D(0,4,0),M(0,2,2);
设平面ACM的一个法向量
所以所求角的大小为arcsin。
知识点
直四棱柱中,底面
是等腰梯形,
,
,
为
的中点,
为
中点。
(1)求证:;
(2) 若,求
与平面
所成角的正弦值。
正确答案
见解析
解析
解析:(1)证明:连结AD1,在△ABD1中
∵E是BD1的中点,F是BA中点,
∴EF//AD1
又EF⊄平面ADD1A1,AD1⊂平面ADD1A1
∴EF∥平面ADD1A1.
(2)解法1:延长D1A1至H,使A1H=D1A1,延长DA至G,使AG=DA,并连结HG和A1G,则A1G∥D1A∥EF
∴A1G∥平面DEF,
∴A1到平面DEF的距离等于G到平面DEF的距离,设为x
由题意可得,DF=BC=AD=1,连DB,在Rt△D1DB中,DE=D1B
又DB=,且DD1=
,
∴,
又
在△DEF中,由余弦定理得:
cos∠EDF=
∴sin∠EDF
∴S△DEF=,
又点E到平面DGF的距离d=DD1=
不难证明∠DFG是Rt△(∵FA=DG)
∴
由VE-DGF=VG-DEF得,x·S△DEF=d·S△DFG,
∴
∴x=,即A1到平面DEF的距离为
,
设A1F与平面DEF成α角,则
sinα=,
即A1F与平面DEF所成角的正弦值为.
解法2:建立如图所示的空间直角坐标系D-xyz(DG为AB边上的高)
则有
设平面DEF的一个法向量为n=(x,y,z),
取x=1解得y=-,z=
∴法向量
∵
设A1F与平面DEF所成的角为θ,则
∴A1F与平面DEF所成角的正弦值为.
知识点
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