- 直线的方向向量
- 共206题
如图所示,PD⊥平面ABCD,且四边形ABCD为正方形,AB=2,E是PB的中点,
cos〈,
〉=
.
(1)建立适当的空间坐标系,写出点E的坐标;
(2)在平面PAD内求一点F,使EF⊥平面PCB.
正确答案
(1) 点E的坐标是(1,1,1)(2) F是AD的中点时满足EF⊥平面PCB
(1)如图所示,以DA、DC、DP所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,
则A(2,0,0)、B(2,2,0)、C(0,2,0),
设P(0,0,2m),则E(1,1,m),
∴=(-1,1,m),
=(0,0,2m).
∴cos〈,
〉=
=
.
解得m=1,∴点E的坐标是(1,1,1).
(2)∵F∈平面PAD,∴可设F(x,0,z).
则=(x-1,-1,z-1),
又=(2,0,0),
=(0,2,-2)
∵EF⊥平面PCB
∴⊥
,且
⊥
即
∴
∴,∴F点的坐标为(1,0,0)
即点F是AD的中点时满足EF⊥平面PCB.
如图所示,在几何体ABCDE中,△ABC是等腰直角三角形,∠ABC=90°,BE和CD都垂直于平面ABC,且BE=AB=2,CD=1,点F是AE的中点.求AB与平面BDF所成角的正弦值.
正确答案
AB与平面BDF所成角的正弦值为.
以点B为原点,BA、BC、BE所在的直线分别为x,y,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系,则
B(0,0,0),A(2,0,0),C(0,2,0),D(0,2,1),E(0,0,2),F(1,0,1).
∴=(0,2,1),
=(1,-2,0).
设平面BDF的一个法向量为
n=(2,a,b),
∵n⊥,n⊥
,
∴
即
解得a=1,b=-2.∴n=(2,1,-2).
设AB与平面BDF所成的角为,则法向量n与
的夹角为
-
,
∴cos(-
)=
=
=
,
即sin=
,故AB与平面BDF所成角的正弦值为
.
在平面直角坐标系中,设A(-2,3),B(3,-2),沿轴把直角坐标平面折成大小为的二面角后,这时则的大小为 .
正确答案
试题分析:作轴,垂足为点
,作
轴,垂足为点
,再作
,
连接,
而
轴,
轴,
,
就是二面角的平面角,而
,所以
为直角三角形,
,所以
,
,由余弦定理可得,
,
.
如图,在三棱柱中,底面
是边长为2的正三角形,侧棱长为3,且侧棱
面
,点
是
的中点.
(1) 求证:;(2)求证:
∥平面
正确答案
因为三棱柱是正三棱柱,所以
平面
,
又平面
,所以
,……………………………………… 2分
又点是棱
的中点,且
为正三角形,所以
,
因为,所以
平面
,………………………………4分
又因为平面
,所以
.………………………………6分
(2)连接交
于点
,再连接
.………7分
因为四边形为矩形,
所以为
的中点,………………8分
又因为为
的中点,
所以.………………………10分
又平面
,
平面
,
所以平面
.
略
(本小题满分16分)(理科做)在如图所示的几何体中,平面
,
平面
,
,
,
是
的中点.建立适当的空间直角坐标系,解决下列问题:
⑴求证:;
⑵求与平面
所成角的大小.
正确答案
⑴分别以所在直线为
轴,过点
且与平面
垂直的直线为
轴,建立如图所示的空间直角坐标系
.…………………………………………2分
设,则
,
所以,………4分
所以,
所以.…………………………8分
⑵,设平面
的法向量
,
则有即
令
,则
,…………………12分
,…………………14分
所以,直线与平面
所成的角为
.…………………………………16分
略
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