- 空间向量与立体几何
- 共9778题
如图,在四棱锥P—ABCD中,平面PAB⊥平面ABCD,底面ABCD是边长为2的正方形,△PAB是等边三角形.
1、求PC与平面ABCD所成角的正弦值;
2、求二面角B—AC—P的余弦值;
求点A到平面PCD的距离.
正确答案
(1) 取AB中点E,则PE⊥AB
∵ 平面PAB⊥平面ABCD
∴ PE⊥平面ABCD
取CD中点F,连结EF
如图,建立空间直角坐标系E—xyz,则P(0,0,),C(1, 2,0)
平面ABCD的一个法向量
∴ PC与平面ABCD所成角的正弦值为
(2) A(– 1,0,0),C(1,2,0),P(0,0,)
∴
平面APC的一个法向量
平面ABC的一个法向量
∴ 二面角B—AC—P的余弦值为
(3) P(0,0,),C(1,2,0),D(– 1,2,0)
∴ 平面PCD的一个法向量
∴ 点A到平面PCD的距离为
略
如图,四棱锥的底面为直角梯形,
,
,
,
,
平面
(1)在线段上是否存在一点
,使平面
平面
,并说明理由;
(2)求二面角的余弦值.
正确答案
①是
中点
②
略
已知,
是平面内两个互相垂直的单位向量,若向量
满足
,则
的最大值是 ;
正确答案
略
在空间直角坐标系中,点与点
的距离为_____.
正确答案
5
试题分析:因为在空间直角坐标系中两点的距离公式为
.所以
.故填5.本小题考查空间两点间距离的公式.
如图, 在正方体ABCD—A1B1C1D1中,E、F分别是CC1、AA1的中点.AA1=2.
(1)求异面直线AE与BF所成角的余弦值;
(2)求点F到平面ABC1D1的距离;
正确答案
解:以D为原点建立空间直角坐标系则
D(0,0,0),A(2,0,0)B(2,2,0),C(0,2,0)
E(0,2,1),F(2,0,1),………………2分
(1)………………………………3分
设AE与BF所成的角为,
…6分
(2)……………………8分
即
………10分
……………………12分
略
如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,O是底面A1B1C1D1的中心,则点O到平面ABC1D1的距离为 .
正确答案
以D为原点,DA,DC,DD1所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系如图所示,
则A(1,0,0),B(1,1,0),D1(0,0,1),C1(0,1,1),O(,
,1),
=(0,1,0),
=(-1,0,1),
设平面ABC1D1的法向量n=(x,y,z),
由
得
令x=1,得n=(1,0,1).
又=(-
,-
,0),
∴O到平面ABC1D1的距离d==
=
.
已知向量与
的夹角为60°,
。
(1)求的值; (2)若
,求实数
的值。
正确答案
(1) 3 (2)
(1)
(2)∵ ∴
∴
∴
∴
∴
已知a=(2,-1,3),b=(-1,4,-2),c=(7,5,λ),若a、b、c三个向量共面,则实数λ等于________.
正确答案
由于a、b、c三个向量共面,所以存在实数m、n使得c=ma+nb,即有(7,5,λ)=m(2,-1,3)+n(-1,4,-2),即(7,5,λ)=(2m-n,-m+4n,3m-2n),∴解得m=
,n=
,λ=
.
在空间直角坐标系中,设点
是点
关于坐标平面
的对称点,则线段
的长度等于 .
正确答案
10
试题分析:点关于坐标平面
的对称点
,故线段
.
如图,在中,
为
边上的高,
,沿
将
翻折,使得
得几何体
(1)求证:; (2)求二面角
的余弦值。
正确答案
因为,所以
平面
。
又因为平面
所以
①……… 1分
在中,
,由余弦定理,
得
因为,所以
,即
。② ……… 3分
由①,②及,可得
平面
………4分
(2)在中,过
作
于
,则
,所以
平面
在中,过
作
于
,连
,则
平面
,
所以为二面角
的平面角 ……… 6分
在中,求得
,
在中,求得
,
所以所以
。
因此,所求二面角的余弦值为
。
略
已知四棱锥的底面为直角梯形,
,
,
底面
,且
,
是
的中点.
(1)求证:直线平面
;
(2)若直线与平面
所成的角为
,求二面角
的大小.
正确答案
略
设是函数
的图象上两点,且
,已知点
的横坐标为
。
(1)求证:点的纵坐标是定值;
(2)定义,其中
且
,
①求的值;
②设时,
,若对于任意
,不等式
恒成立,试求实数
的取值。
正确答案
解:(1)由已知,
故点的纵坐标是定值
。
(2)①由(1)知
由,知
,
②
, 不等式可化为
在
恒负
所以数列上单调递减,
略
在空间直角坐标系中,若两点间的距离为10,则
__________.
正确答案
.
试题分析:直接利用空间两点间的距离公式可得,解之得
,即为所求.
在空间坐标系中,已知直角的三个顶点为A
、B
、C
,则
的值为 .
正确答案
0
略
在中,O为中线AM上一个动点,若AM=2,则的最小值是_____.
正确答案
-2
提示:如图,
,当取等号.
即的最小值为:-2.
扫码查看完整答案与解析