- 空间向量的概念
- 共438题
如图, 已知四边形ABCD和BCEG均为直角梯形,AD∥BC,CE∥BG,且,平面ABCD⊥平面BCEG,BC=CD=CE=2AD=2BG=2.
(1)求证:AG平面BDE;
(2)求:二面角GDE
B的余弦值.
正确答案
(1)见解析(2)
试题分析:(1)由题设,平面ABCD⊥平面BCEG,可证
两两垂直,据此建设立以
为坐标原点的空间直角坐标系,写出
诸点的坐标,求出平面
的一个法向量
,由于
,要证AG
平面BDE,只要证
即可;
(2)设平面的一个法向量为
,由
求出的坐标,最后利用向量
求出二面角G
DE
B的余弦值.
试题解析:
解:由平面,平面
,
平面BCEG,
,
由平面,
知
,.2分
根据题意建立如图所示的空间直角坐标系,可得
.3分
(1)设平面BDE的法向量为,则
即
,
,
平面BDE的一个法向量为
..5分
,
,
,∴AG∥平面BDE. .7分
(2)由(1)知
设平面EDG的法向量为,则
即
平面EDG的一个法向量为
..9分
又平面BDE的一个法向量为,
设二面角的大小为
,则
,
二面角
的余弦值为
.12分
(本小题满分12分).如图所示,四棱锥P-ABCD,底面ABCD是边长为2的正方形,PA⊥面ABCD,PA=2,过点A作AE⊥PB,AF⊥PC,连接EF.
(1)求证:PC⊥面AEF.
(2)若面AEF交侧棱PD于点G(图中未标出点G),求多面体P—AEFG的体积。
正确答案
(1)证明:PA⊥面ABCD,BC在面内,∴ PA⊥BC BA⊥BC,BC∩BA=B,∴BC⊥面PAB,又∵AE在面PAB内∴ BC
⊥AE
AE⊥PB,BC∩PB="B," ,∴AE⊥面PBC又∵PC在面PBC内
AE⊥PC,
AE⊥PC, AE∩AF="A," ∴PC⊥面AEF. ………5分
(2)PC⊥面AEF, ∴ AG⊥PC, AG⊥DC ∴PC∩DC="C " AG⊥面PDC, ∵GF在面PDC内∴AG⊥GF
△AGF是直角三角形,由(1)可知△AEF是直角三角形,AE=AG=
,EF=GF=
∴
,
又AF=
,PF=
∴
,∴
………………12分
略
(本小题满分12分)
已知向量m=(sinA,cosA),n=,m·n=1,且A为锐角。
(Ⅰ)求角A的大小;(Ⅱ)求函数的值域。
正确答案
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅰ)由题意得,
由A为锐角得,
。
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,所以
因为,所以
,因此,当
时,
有最大值
,
当时,
有最小值-3,所以所求函数
的值域是
。
由空间向量,
构成的向量集合
,则向量
的模
的最小值为 .
正确答案
.
试题分析:,所以
,由于
,考虑在
处左右相邻的
的两个整数取值
和
.
当时,
;
当时,
.
由于,故
的最小值为
.
已知平行六面体OABC-O1A1B1C1,且=
,
=
,
=
,若点G是侧面AA1B1B的中心,
=x
+y
+z
,则x+y+z=______.
正确答案
=
+
=
+
=
+
,又
=x
+y
+z
,
∴x=1,y==z,∴x+y+z=2,
故答案为2.
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