- 平面与平面垂直的判定与性质
- 共123题
如图(6),四棱锥S—ABCD的底面是正方形,侧棱SA⊥底面ABCD,过A作AE垂直SB交SB于E点,作AH垂直SD交SD于H点,平面AEH交SC于K点,且AB=1,SA=2。
(1)设点P是SA上任一点,试求
(2)求证:E、H在以AK为直径的圆上;
(3)求平面AEKH与平面ABCD所成的锐二面角的余弦值。
正确答案
见解析。
解析
(1)
将侧面SAB绕侧棱SA旋转到与侧面SAD在同一平面内,如右图示,
则当B、P、H三点共线时,

最小值即线段BH的长,
设

在


在三角形BAH中,有余弦定理得:
∴
(2)证明:∵SA⊥底面ABCD,∴SA⊥BC,又AB⊥BC,
∴BC⊥平面SAB,又
又∵AE⊥SB,∴AE⊥平面SBC ,
又
同理 AH⊥KH,∴E、H在以AK为直径的圆上
(3)方法一:如图,以A为原点,分别以AB、AD、AS所在的直线为x、y、z轴,建立空间直角坐标系如图示,
则S(0,0,2),C(1,1,0),由(1)可得AE⊥SC,AH⊥SC,∴SC⊥平面AEKH,


设平面AEKH与平面ABCD所成的锐二面角的平面角为
则
∴平面AEKH与平面ABCD所成的锐二面角的余弦值
【方法二:
由


又∵


设平面AEKH

∴
∵BD⊥AC,∴
又BD⊥SA,∴BD⊥平面SAC,又
∴BD⊥AK, ∴
∴
∴平面AEKH与平面ABCD所成的锐二面角的余弦值为
知识点
如图,四棱锥








(1)求证:

(2)求证:

(3)求二面角
正确答案
见解析
解析
(1)证明:取



因为



所以

所以


又因为


所以


所以


所以四边形
所以

又



所以

(2)证明: 因为平面




所以

所以

又因为

所以
以点


由题意易知
设







因为


且
所以

又因为




(3)易得

设平面

所以 
令

由(2)可知平面

所以 
由图可知,二面角
所以二面角

知识点
如图,在四棱锥









(1)求证:

(2) 求证:面

(3)在线段



正确答案
见解析。
解析
(1)证明:连结








所以在

又



所以
(2)证明:因为平面








又


又










又


(3)取





又侧面





而





以

则有




若在





则


设平面



令

所以


所以,线段




知识点
设

正确答案
解析
略
知识点
等边三角形ABC的边长为3,点D、E分别是边AB、AC上的点,且满足




(1)求证:
(2)在线段BC上是否存在点P,使直线


正确答案
见解析
解析
知识点
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