- 直线、平面平行的判定及其性质
- 共5998题
如图,在底面边长为2的正三棱锥V-ABC中,E是BC的中点,若△VAE的面积是,则侧棱VA与底面所成角的大小为arcsin
.(结果用反三角函数值表示)
正确答案
在正三棱锥V-ABC中,E是BC的中点;
∴VA与底面所成角是∠VAE;
∵△VAE的面积是,∴
=
VA•AE•sin∠VAE;
∵正三棱锥V-ABC的底面边长为2,∴AE=,∴VAsin∠VAE=
;
即三棱锥的高为,又顶点在底面上的投影是底面的中心,令为O,则AO=
∴VA==
=
∴sin∠VAE==
=
=
,则所求的角为arcsin
;
故选Arcsin.
在正方体中,
直线与平面
所成的角是
.
正确答案
略
在直三棱柱中,
,
,异面直线
与
所成的角等于
,设
.
(1)求的值;
(2)求平面与平面
所成的锐二面角的大小.
正确答案
(1); (2)
.
试题分析:由于是直三棱柱,且底面是直角三角形,便于建立空间直角坐标系.
建立适当的空间直角坐标系,利用向量的夹角公式列方程,求出的值.
在(1)的基础上,确定的坐标,设出平面
的法向量
与平面
的法向量
,
根据向量垂直的条件求出法向量,最后用向量的夹角公式求出,这就是所求锐二面角的余弦值.
试题解析:(1)建立如图所示的空间直角坐标系,则,
,
,
(
) 1分
∴,
∴
3分
∵异面直线与
所成的角
∴ 即
5分
又,所以
6分
(2)设平面的一个法向量为
,则
,
,即
且
又,
∴,不妨取
8分
同理得平面的一个法向量
10分
设与
的夹角为
,则
12分
∴ 13分
∴平面与平面
所成的锐二面角的大小为
14分
若平面α∥平面β,点A,C∈α,点B,D∈β,且AB=48,CD=25,又CD在平面β内的射影长为7,则AB和平面β所成角的度数是______.
正确答案
由题意,因为CD=25,CD在β内的射影长为7,所以两平面距离为24
设AB和平面β所成角的度数为θ
∴sinθ==
,
∴θ=30°
故答案为:30°
如图,在平行四边形ABCD中,AB=2BC,∠ABC=120°,E为线段AB的中点,将△ADE沿直线DE翻折成△A′DE,使平面A′DE⊥平面BCD,F为线段A′C的中点.
(1)求证:BF∥平面A′DE;
(2)设M为线段DE的中点,求直线FM与平面A′DE所成角的余弦值.
正确答案
(1)见解析 (2)
(1)证明:如图所示,取A′D的中点G,连接GF,GE,
由条件易知FG∥CD,FG=CD,BE∥CD,BE=
CD,
所以FG∥BE,FG=BE,
故四边形BEGF为平行四边形,所以BF∥EG.
因为EG⊂平面A′DE,BF⊄平面A′DE,
所以BF∥平面A′DE.
(2)解:在平行四边形ABCD中,设BC=a,
则AB=CD=2a,AD=AE=EB=a.
连接CE,因为∠ABC=120°,
在△BCE中,可得CE=a.
在△ADE中,可得DE=a.
在△CDE中,因为CD2=CE2+DE2,所以CE⊥DE.
在正三角形A′DE中,M为DE的中点,所以A′M⊥DE.
由平面A′DE⊥平面BCD,
可知A′M⊥平面BCD,
所以A′M⊥CE.
取A′E的中点N,连接NM,NF,
则NF∥CE.则NF⊥DE,NF⊥A′M.
因为DE交A′M于点M,所以NF⊥平面A′DE,
则∠FMN为直线FM与平面A′DE所成的角.
在Rt△FMN中,NF=a,MN=
a,FM=a,
则cos∠FMN=,
所以直线FM与平面A′DE所成角的余弦值为.
已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,点E为棱AB的中点。求:D1E与平面BC1D所成角的大小(用余弦值表示)
正确答案
建立坐标系如图,则、
,
,
,
,
,
,
,
,
,
。
不难证明为平面BC1D的法向量,
∵ 。
∴ D1E与平面BC1D所成的角的余弦值为。
如图、正方体中,二面角
的度数是____________。
正确答案
连结,垂足为E,延长CE交
于F,则
,连结AE,由对称性知
是二面角
的平面角。连结AC,设AB=1,则
中,
,
在。
的补角,
。
(本小题满分12分)
如图,四棱锥P—ABCD中,底面ABCD为矩形,PD垂直于底面ABCD,AD=PD=2,
E、F分别为CD、PB的中点.
(1)求证:EF⊥平面PAB;
(2)设求直线AC与平面AEF所成角
的正弦值.
正确答案
(1)证明见解析。
(2)
以D为从标原点,DC、DA、DP所在直线分别为x轴、y轴、z轴,建立空间直角坐标系D—xyz.设AB=a,则A(0,2,0),B(a,2,0),
C(a,0,0),D(0,0,0,),p(0,0,2),
…………2分
(1)
平面PAB. ………………6分
(2)
设平面AEF的法向量,
则
令y=1,则 …………9分
又 …………11分
…………12分
(本小题满分12分)
如图所示,直三棱柱的各条棱长均为
,
是侧棱
的中点.
(l)求证:平面平面
;
(2)求异面直线与
所成角的余弦值;
(3)求平面与平面
所成二面角(锐角)的大小.
正确答案
(1)见解析(2)异面直线与
所成角的余弦值为
(3)所求二面角的大小为
(l)证明:取的中点
,
的中点
.连结
.
故.又
四边形
为平行四边形,
∥
.又三棱柱
是直三棱柱.△
为正三角形.
平面
,
,而
,
平面
,
又
∥
,
平面
.
又平面
.所以平面
平面
.…………………………4分
(2)建立如图所示的空间直角坐标系,则
设异面直线与
所成的角为
,则
故异面直线与
所成角的余弦值为
(3)由(2)得
设为平面
的一个法向量.
由得,
即……………………………………6分
显然平面的一个法向量为
.
则,故
.
即所求二面角的大小为 ………………12分
如图,设D、E是△ABC的边AB上的两点,已知∠ACD=∠BCE,AC=14,AD=7,AB=28,CE=12.求BC.
正确答案
21
:=Þ△ACD∽△ABCÞ∠ABC=∠ACD=∠BCE.
∴ CE=BE=12.AE=AB-BE=16.
∴ cosA====.
∴ BC2=AC2+AB2-2AC·ABcosA=142+282-2·14·28·=72·9ÞBC=21.
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