- 异面直线及其所成的角
- 共103题
如图,四边形是圆柱
的轴截面,点
在圆柱
的底面圆周上,
是
的中点,圆柱
的底面圆的半径
,侧面积为
,
。
(1)求证:;
(2)求二面角的平面角的余弦值。
正确答案
见解析。
解析
(解法一):
(1)由题意可知 ,
解得 , …………
分
在中,
,
∴ ,
又 ∵是
的中点,
∴ . ①
∵ 为圆
的直径,
∴ .
由已知知 ,
∴ ,
∴ .
∴ . ②
∴ 由①②可知:,
∴ . …………
分
(2) 由(1)知: ,
∴,
,
∴是二面角
的平面角 . …………
分
,
,
.
∴ .
. ………
分
(解法二):
建立如图所示的直角坐标系,
由题意可知.
解得.
则,
,
,
,
∵是
的中点,
∴ 可求得. …………2分
(1),
,
∴ .
∵ ,
∴ . …………4分
(2)由(1)知,,
,
,
.
∵,
.
∴是平面
的法向量. …………8分
设是平面
的法向量,
由,
,
解得 …………10分
.
所以二面角的平面角的余弦值
. …………12分
知识点
如图,是以
为直径的半圆
上异于
、
的点,矩形
所在的平面垂直于半圆
所在的平面,且
.
(1)求证:;
(2)若异面直线和
所成的角为
,求平面
与平面
所成的锐二面角的余弦值.
正确答案
见解析。
解析
(1)∵平面垂直于圆
所在的平面,两平面的交线为
,
平面
,
,∴
垂直于圆
所在的平面.又
在圆
所在的平面内,∴
.∵
是直角,∴
,∴
平面
,∴
.
(2)
如图,以点为坐标原点,
所在的直线为
轴,过点
与
平行的直线为
轴,建立空间直角坐标系
.由异面直线
和
所成的角为
,
知
,
∴,
∴,由题设可知
,
,∴
,
.设平面
的一个法向量为
,
由,
得
,
,取
,得
.
∴.又平面
的一个法向量为
,∴
.
平面与平面
所成的锐二面角的余弦值
.
知识点
如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是直角梯形,CD⊥平面PAD,BC∥AD,PA=PD,O,E分别为AD,PC的中点,PO=AD=2BC=2CD。
(1)求证:AB⊥DE;
(2)求二面角A-PC-O的余弦值。
正确答案
见解析
解析
解析:解法一:
(1)设,连接
,
分别是
、
的中点,则
, ……1分
已知平面
,
平面
,所以平面
平面
,
又,
为
的中点,则
,
而平面,所以
平面
,
所以平面
,
又平面
,所以
; ……3分
在中,
,
;
又,所以
平面
,
又平面
,所以
. ……6分
(2)在平面内过点
作
交
的延长线于
,连接
,
,
因为平面
,
所以平面
,
平面平面
,
所以平面
,
平面
,所以
;
在中,
,
是
中点,
故;
所以平面
,则
。
所以是二面角
的平面角。
……10分
设,
而,
,则
,
所以二面角的余弦值为
, ……12分
解法二:
(1)因为平面
,
平面
,所以平面
平面
,
又,
是
的中点,则
,且平面
,
所以平面
, ……2分
如图,以O为原点,以分别为
轴、
轴、
轴的正方向建立空间直角坐标系。
……4分
,
,所以
,……6分
(2),
,
设平面的法向量为
,
则
令,得
, ……8分
又,
,
所以平面的法向量
, ……10分
,
所以二面角的余弦值为
, ……12分
知识点
10.若一系列的函数解析式相同,值域相同但定义域不同,则称这些函数为“孪生函数”.那么函数解析式为y=2x2+1,值域为{3,19}的“孪生函数”共有( )
正确答案
解析
略
知识点
8. 把一副三角板ABC与ABD摆成如图所示的直二面角D-AB-C,
则异面直线DC与AB所成角的正切值为 ( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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