- 直线的方向向量
- 共206题
如图所示,在三棱锥中,
平面
,
,则
与平面
所成角的正弦值为__________.
正确答案
试题分析:如下图,作,连接
,因为
平面
,
平面
,所以
,又因为
,所以
平面
,又因为
平面
,所以
,又因为
,所以
平面
,所以
为直线
与平面
所成的角,在直角
,由等面积可得
,在直角
中,
,所以直线
与平面
所成的角的正弦值为
.
如图3所示,,M是棱
的中点,N是棱
的中点.
(1)求异面直线所成角的正弦值;
(2)求的体积.
正确答案
(1),
GM与的交点为H,联结BH,如图所示.……1分
∵是正方体,G、N是中点,
∴,即ABGN为平行四边形.
∴BG||AN,所成的角.……………………3分
又正方体的棱长为a,可得,
.∴
. ………5分
∴.…………6分
(2)∵
∴.8分
∵,∴
.
∴的高.
略
(本小题14分)
如图2,在四面体中,
且
(1)设为
的中点,证明:在
上存在一点
,使
,并计算
的值;
(2)求二面角的平面角的余弦值.
正确答案
解法一:(1)在平面内作
交
于
,连接
.…………1分
又,
,
。
取为
的中点,则
…………4分
在等腰中,
,
在中,
,
……4分
在中,
,
…5分
…………8分
(2)连接,
由,
知:
.
又,
又由,
.
又,
又是
的中点,
,
,
,
为二面角
的平面角 …………10分
在等腰中,
,
在中,
,
在
中,
. …………12分
…………14分
解法二:在平面中,过点
,作
交
于
,取
为坐标原点,分别以
,
,
所在的直线为
轴,
轴,
轴,建立空间直角坐标系
(如图所示) …………1分
则
为
中点,
…………2分
设
.
即
,
. …………6分
所以存在点 使得
且
. …………8分
(2)记平面的法向量为
,则由
,
,且
,
得, 故可取
…………10分
又平面的法向量为
. …………11分
. …………13分
二面角的平面角是锐角,记为
,则
…………14分
略
已知:正四棱柱ABCD—A1B1C1D1中,底面边长为2,侧棱长为4,E、F分别为棱AB、BC的中点.
(1)求证:平面B1EF⊥平面BDD1B1;
(2)求点D1到平面B1EF的距离.
正确答案
(1)证明略 (2)
(1) 建立如图所示的空间直角坐标系,则D(0,0,0),
B(2,2
,0),E(2
,
,0),
F(,2
,0),D1(0,0,4),
B1(2,2
,4).
=(-
,
,0),
=(2
,2
,0),
=(0,0,4),
∴·
=0,
·
=0.
∴EF⊥DB,EF⊥DD1,DD1∩BD=D,
∴EF⊥平面BDD1B1.
又EF平面B1EF,∴平面B1EF⊥平面BDD1B1.
(2) 由(1)知=(2
,2
,0),
=(-
,
,0),
=(0,-
,-4).
设平面B1EF的法向量为n,且n=(x,y,z)
则n⊥,n⊥
即n·=(x,y,z)·(-
,
,0)=-
x+
y=0,
n·=(x,y,z)·(0,-
,-4)=-
y-4z=0,
令x=1,则y=1,z=-,∴n="(1,1,-"
)
∴D1到平面B1EF的距离
d==
=
.
如图,直三棱柱ABC—A1B1C1,底面△ABC中,CA=CB=1,∠BCA=90°,棱AA1=2,M、N分别是A1B1,A1A的中点;
(1)求
(2)求
(3)
(4)求CB1与平面A1ABB1所成的角的余弦值.
正确答案
如图,建立空间直角坐标系O—xyz.(1)依题意得B(0,1,0)、N(1,0,1)
∴| |=
.
(2)依题意得A1(1,0,2)、B(0,1,0)、C(0,0,0)、B1(0,1,2)
∴={-1,-1,2},
={0,1,2,},
·
=3,|
|=
,|
|=
∴cos<,
>=
.
(3)证明:依题意,得C1(0,0,2)、M(,2),
={-1,1,2},
={
,0}.∴
·
=-
+0=0,∴
⊥
,∴A1B⊥C1M.
略
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