热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型:简答题
|
简答题

如图,平面ABCD⊥平面ADEF,其中ABCD为矩形,ADEF为梯形,AF∥DE,AF⊥FE,AF=AD=2DE=2.

(Ⅰ)求异面直线EF与BC所成角的大小;

(Ⅱ)若二面角A-BF-D的平面角的余弦值为,求AB的长.

正确答案

(Ⅰ)30°;(Ⅱ)

试题分析:(Ⅰ)异面直线EF与BC所成角的大小,即AD与EF所成角的大小,则在面ADEF内求AD与EF所成角的大小即可;(Ⅱ)法一:根据条件,取AF的中点G,先证明DG垂直平面ABF,然后过G向交线BF作垂线,找出二面角的平面角,根据平面角的余弦值大小,列关系式求AB的长;法二:以F为原点,AF、FQ所在直线为x轴,y轴建立空间直角坐标系,列出各点坐标,分别找出面ABF和面BDF的法向量,再根据向量的数量积公式以及平面角的余弦值求AB的长.

试题解析:(Ⅰ) 延长AD,FE交于Q.

因为ABCD是矩形,所以BC∥AD,

所以∠AQF是异面直线EF与BC所成的角.

在梯形ADEF中,因为DE∥AF,AF⊥FE,AF=2,DE=1

得AQF=30°. 7分

(Ⅱ)方法一:

设AB=x.取AF的中点G.由题意得DG⊥AF.

因为平面ABCD⊥平面ADEF,AB⊥AD,所以AB⊥平面ADEF,

所以AB⊥DG.

所以DG⊥平面ABF.

过G作GH⊥BF,垂足为H,连结DH,则DH⊥BF,

所以∠DHG为二面角A-BF-D的平面角.

在直角△AGD中,AD=2,AG=1,得DG=

在直角△BAF中,由=sin∠AFB=,得

所以GH=

在直角△DGH中,DG=,GH=,得DH=

因为cos∠DHG=,得x=

所以AB=. 15分

方法二:设AB=x.

以F为原点,AF,FQ所在的直线分别为x轴,y轴建立空间直角坐标系Fxyz.则

F(0,0,0),A(-2,0,0),E(,0,0),D(-1,,0),B(-2,0,x),

所以=(1,-,0),=(2,0,-x).

因为EF⊥平面ABF,所以平面ABF的法向量可取=(0,1,0).

=(x1,y1,z1)为平面BFD的法向量,则

所以,可取=(,1,).

因为cos<>=,得x=

所以AB=. 15分

1
题型:简答题
|
简答题

如图,平面ABCD⊥平面ADEF,其中ABCD为矩形,ADEF为梯形,AF∥DE,AF⊥FE,AF=AD=2DE=2.

(Ⅰ)求异面直线EF与BC所成角的大小;

(Ⅱ)若二面角A-BF-D的平面角的余弦值为,求AB的长.

正确答案

(Ⅰ)30°;(Ⅱ)

试题分析:(Ⅰ)异面直线EF与BC所成角的大小,即AD与EF所成角的大小,则在面ADEF内求AD与EF所成角的大小即可;(Ⅱ)法一:根据条件,取AF的中点G,先证明DG垂直平面ABF,然后过G向交线BF作垂线,找出二面角的平面角,根据平面角的余弦值大小,列关系式求AB的长;法二:以F为原点,AF、FQ所在直线为x轴,y轴建立空间直角坐标系,列出各点坐标,分别找出面ABF和面BDF的法向量,再根据向量的数量积公式以及平面角的余弦值求AB的长.

试题解析:(Ⅰ) 延长AD,FE交于Q.

因为ABCD是矩形,所以BC∥AD,

所以∠AQF是异面直线EF与BC所成的角.

在梯形ADEF中,因为DE∥AF,AF⊥FE,AF=2,DE=1

得AQF=30°. 7分

(Ⅱ)方法一:

设AB=x.取AF的中点G.由题意得DG⊥AF.

因为平面ABCD⊥平面ADEF,AB⊥AD,所以AB⊥平面ADEF,

所以AB⊥DG.

所以DG⊥平面ABF.

过G作GH⊥BF,垂足为H,连结DH,则DH⊥BF,

所以∠DHG为二面角A-BF-D的平面角.

在直角△AGD中,AD=2,AG=1,得DG=

在直角△BAF中,由=sin∠AFB=,得

所以GH=

在直角△DGH中,DG=,GH=,得DH=

因为cos∠DHG=,得x=

所以AB=. 15分

方法二:设AB=x.

以F为原点,AF,FQ所在的直线分别为x轴,y轴建立空间直角坐标系Fxyz.则

F(0,0,0),A(-2,0,0),E(,0,0),D(-1,,0),B(-2,0,x),

所以=(1,-,0),=(2,0,-x).

因为EF⊥平面ABF,所以平面ABF的法向量可取=(0,1,0).

=(x1,y1,z1)为平面BFD的法向量,则

所以,可取=(,1,).

因为cos<>=,得x=

所以AB=. 15分

1
题型:简答题
|
简答题

如图,在直三棱柱中,,点的中点.

(1)求异面直线所成角的余弦值;

(2)求平面与平面所成二面角的正弦值.

正确答案

(1) (2)

(1)以为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系

∴异面直线所成角的余弦值为.

(2)设平面的法向量为,因为

,即,取,得,∴

取平面的一个法向量为,设平面与平面所成的二面角的大小为

,得

故平面与平面所成二面角的正弦值.

【考点定位】本小题主要考查异面直线、二面角、空间向量等基础知识以及基本运算,考查运用空间向量解决问题的能力.

1
题型:简答题
|
简答题

如右图,已知ABCD为正方形,.

(1)求证:平面平面

(2)求点A到平面BEF的距离;

正确答案

(1)连ACBDO,取BF的中点G,连EG,

…………………6分

(2)由(1)知AO//EG  

到平面BEF的距离就是A到平面BEF的距离

O

 即点A到平面BEF的距离为.

1
题型:简答题
|
简答题

如图在棱长为1的正方体中,M,N分别是线段和BD上的点,且AM=BN=

(1)求||的最小值;

(2)当||达到最小值时,是否都垂直,如果都垂直给出证明;如果不是都垂直,说明理由.

正确答案

(1);(2)垂直,详见解析.

试题分析:(1)作,连.易知,再由余弦定理可得:,则,根据二次函数的知识即可得到其最小值;建立空间直角坐标系,利用空间向量方法,写出的坐标,利用数量积即可求证它们是否垂直.

试题解析:(1)作,连.易知

,由余弦定理可得:

。当时,最小值=

(2)以点为坐标原点,以所在的直线分别为轴建立直角坐标系,由(1)可知,,所以点,,,,,,

,,,

,

即当||达到最小值时,是否都垂直.

下一知识点 : 共线向量与共面向量
百度题库 > 高考 > 数学 > 直线的方向向量

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/5
  • 下一题