- 直线的方向向量
- 共206题
已知是边长为
的正方形ABCD的中心,点E、F分别是AD、BC的中点,沿对角线AC把正方形ABCD折成直二面角D-AC-B;
(Ⅰ)求∠EOF的大小;
(Ⅱ)求二面角E-OF-A的余弦值;
(Ⅲ)求点D到面EOF的距离.
正确答案
(Ⅰ)以O点为原点,以的方向为
轴的正方向,建立如图所示的坐标系,则
,
,
,
,
,
(Ⅱ)设平面EOF的法向量为,则
,即
,令
,则
,
得,
又平面FOA的法向量 为 ,
,
二面角E-OF-A的余弦值为.
(Ⅲ),
∴点D到平面EOF的距离为.
略
(本小题满分12分)
如图,在长方体中,
,
为
的中点,
为
的中点。
(1)证明:;
(2)求与平面
所成角的正弦值。
正确答案
,
方法一:(1)根据已知在长方体,
在中,
,(3分)
同理可求,
,(理3分,文4分)
∴,∴
,即
。(6分)
(2)设点到平面
的距离为
,连结
,则
,
∴,(8分)
而,在
中,
,(10分)
,所以
,∴
,
即点到平面
的距离为
,
故与平面
所成角的正弦值为
.(12分)
方法2:(1)以点为原点,分别以
为
轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系
,(2分)
依题意,可得
。(4分)
∴,
,
∴ ,
即,∴
。(6分)
(2)设,且
平面
,则
,即
,
∴解得
,
取,得
,所以
与平面
所成角的正弦值为
。(12分)
已知ABCD是平行四边形,P点是ABCD所在平面外的一点,连接PA、PB、PC、PD.设点E、F、G、H分别为△PAB、△PBC、△PCD、△PDA的重心.
(1)试用向量方法证明E、F、G、H四点共面;
(2)试判断平面EFGH与平面ABCD的位置关系,并用向量方法证明你的判断.
正确答案
(1)证明略(2) 平面EFGH∥平面ABCD
(1) 分别延长PE、PF、PG、PH交对边于M、N、Q、R点,因为E、F、G、H分别是所在三角形的重心,所以M、N、Q、R为所在边的中点,顺次连接M、N、Q、R得到的四边形为平行四边形,且有=
,
=
,
=
,
=
∴
=
+
=(-
)+(
-
)
=(
-
)+
(
-
)
=(
+
)
又∵=
-
=
-
=
∴=
(
+
),∴
=
+
由共面向量定理知:E、F、G、H四点共面.
(2) 由(1)得=
,故
∥
.
又∵平面ABC,EG
平面ABC.
∴EG∥平面ABC.
又∵=
-
=
-
=
∴MN∥EF,又∵MN平面ABC,EF
平面ABC,
EF∥平面ABC.
∵EG与EF交于E点,
∴平面EFGH∥平面ABCD.
已知直线的法向量为
,则该直线的倾斜角为 .(用反三角函数值表示)
正确答案
试题分析:直线法向量为,则其斜率为
,倾斜角为
.
如图,在三棱锥中,
,
,
,
,则BC和平面ACD所成角的正弦值为 .
正确答案
.
试题分析:可以以B为原点,以BA,BC,BD所在直线为坐标轴建立空间直角坐标系,求出直线BC的方向向量和平面ACD的法向量,然后运用向量的线面角公式即可.
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