- 平面与平面垂直的判定与性质
- 共123题
请你谈一谈对“不同生产方式以及生产工艺中,生产物流管理所采用的方法和手段是不同的。”这句话的理解。
正确答案
测试
请你谈一谈对“不同生产方式以及生产工艺中,生产物流管理所采用的方法和手段是不同的。”这句话的理解。
正确答案
测试
如图,在四面体中,平面 ⊥ , ⊥,=,∠=
(1)若=2,=2,求四边形的体积。
(2)若二面角--为,求异面直线与所成角的余弦值。
正确答案
见解析
解析
(1)如图所示,设F为AC的中点,由于AD=CD,所以DF⊥AC.
故由平面 ⊥ ,知DF⊥平面,即,。在中,因,AB=2BC,有勾股定理易得.
故四面体ABCD的体积
(2)如图所示设G、H分别为变CD,BD的中点,则FG//AD,GH//BC,,从而是异面直线与所成角或其补角。
设E为边AB的中点,则EF//BC,由⊥,知⊥,又由(1)有DF⊥平面,故由三垂线定理知⊥,所以为二面角--的平面角,由题设知,设AD=a,则DF=ADsinCAD=
在中,,
从而
因,故BD=AD=a.从而,在中,,又
,从而在中,因FG=FH,由余弦定理得,
故异面直线与所成角的余弦值为
知识点
如图,在五棱锥P—ABCDE中,PA⊥平面ABCDE,AB∥CD,AC∥ED,AE∥BC,∠ABC=45。
,AB=2,BC=2AE=4,三角形PAB是等腰三角形。
(1)求证:平面PCD⊥平面PAC;
(2)求直线PB与平面PCD所成角的大小;
(3)求四棱锥P—ACDE的体积。
正确答案
见解析。
解析
(1) 证明 :在中,因为
所以
因此 ,故所以
又 所以,
又 ,
所以 ,
所以 。
(2)解法一:
因为 三角形是等腰三角形,
所以 ,
因此 。
又 ,
所以点B到平面的距离等于点A到平面的距离。
由于,在中,,
所以 ,
故 边上的高为2,此即为点A到平面的距离。
所以B到平面平面的距离为。
设直线与平面所成的角为,
则,
又,
所以 。
解法二:
由(1)知两两垂直,分别以为轴轴轴建立空间直角坐标系,由于三角形是等腰三角形,所以 ,
又,
因此 ,
因为 ,
所以 四边形是个直角梯形,
因为 ,
所以 ,
因此 ,
故 ,
所以 。
因此 ,
设是平面的一个法向量,
则 ,
解得 ,
取,得,
又,
设表示向量与平面的法向量所成的角,
则 ,
所以 ,
因此直线PB与平面PCD所成角为。
(3)因为,
所以 四边形四边形是个直角梯形,
因为 ,
所以 ,
因此 ,
故 ,
所以 。
又 ,
所以 四棱锥P—ACDE的体积。
知识点
如图,AB是圆的直径,PA垂直圆所在的平面,C是圆上的点。
(1)求证:平面PAC⊥平面PBC;
(2)若AB=2,AC=1,PA=1,求二面角CPBA的余弦值。
正确答案
见解析
解析
(1)证明:由AB是圆的直径,得AC⊥BC.
由PA⊥平面ABC,BC⊂平面ABC,得PA⊥BC.
又PA∩AC=A,PA⊂平面PAC,AC⊂平面PAC,
所以BC⊥平面PAC.
因为BC⊂平面PBC.
所以平面PBC⊥平面PAC.
(2)解法一:
过C作CM∥AP,则CM⊥平面ABC.
如图,以点C为坐标原点,分别以直线CB,CA,CM为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系。
因为AB=2,AC=1,所以BC=.
因为PA=1,所以A(0,1,0),B(,0,0),P(0,1,1)。
故=(,0,0),=(0,1,1)。
设平面BCP的法向量为n1=(x,y,z),
则
所以
不妨令y=1,则n1=(0,1,-1)。
因为=(0,0,1),=(,-1,0)。
设平面ABP的法向量为n2=(x,y,z),
则所以
不妨令x=1,则n2=(1,,0),
于是cos〈n1,n2〉=.
所以由题意可知二面角CPBA的余弦值为.
解法二:
过C作CM⊥AB于M,
因为PA⊥平面ABC,CM⊂平面ABC,
所以PA⊥CM,故CM⊥平面PAB.
过M作MN⊥PB于N,连接NC,
由三垂线定理得CN⊥PB.
所以∠CNM为二面角CPBA的平面角。
在Rt△ABC中,由AB=2,AC=1,得BC=,CM=,BM=,
在Rt△PAB中,由AB=2,PA=1,得PB=.
因为Rt△BNM∽Rt△BAP,
所以,故MN=.
又在Rt△CNM中,CN=,故cos∠CNM=.
所以二面角CPBA的余弦值为
知识点
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