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题型:简答题
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简答题

已知直三棱柱中,的中点。(Ⅰ)求点C到平面的距离;(Ⅱ)若,求二面角的平面角的余弦值。

正确答案

:(Ⅰ)(Ⅱ)

:(Ⅰ)因,D为AB的中点,得。又所以到平面的距离为

(Ⅱ):如答(19)图1,取的中点,连接,则又由(Ⅰ)知 面 , 为所求的二面角的平面角。

在面上的射影,又已知 由三垂线定理的逆定理得从而都与互余,因此,所以,因此

从而所以在中,

【考点定位】本小题主要考查立体几何的相关知识,具体涉及到线面垂直的关系、二面角的求法及空间向量在立体几何中的应用,解决此类问题的关键是熟悉几何体的结构特征,熟练进行线线垂直与线面垂直的转化,主要考查学生的空间想象能力与推理论证能力.本题可以利用空间向量来解题从而降低了题目的难度

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题型:简答题
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简答题

如图,在三棱锥中,的中点,平面,垂足落在线段上,已知

(Ⅰ)证明:

(Ⅱ)在线段上是否存在点M,使得二面角为直二面角?若存在,求

出AM的长;若不存在,请说明理由。(12分)

正确答案

见解析

第一问中,利用由,D是BC的中点,得,又平面ABC,得,因为,所以平面PAD,故‘利用线面垂直的性质定理得到。

第二问中,利用在平面PAB内作于M,连接CM,由(1)中知,得平面BMC,

平面APC,所以平面平面APC,在中,,得,在中,

中,

所以,得

中,,得

从而

所以综上所述,存在点M符合题意AM=3

(1)证明:由,D是BC的中点,得

平面ABC,得,因为

所以平面PAD,故………….4分

(2)解:如图,在平面PAB内作于M,连接CM,由(1)中知,得平面BMC,

平面APC,所以平面平面APC,……….6分,

中,,得

中,

中,

所以,得

中,,得

从而………….10分

所以

综上所述,存在点M符合题意AM=3。…………12分

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简答题

(本题满分14分)如图2,正方体中,分别是棱的中点.         

(1)求证:直线∥平面

(2)求证:平面∥平面.

正确答案

17. (1)证明:连                         1分

分别是棱的中点

                       3分

                                   4分

∥平面                            6分

(2)连是正方体         7分

                  9分

     10分

是平行四边形                        11分

                                12分

∥平面                         13分

由(1)知∥平面 

所以平面∥平面                 14分

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简答题

(本小题满分13分)如图,在三棱柱ABC—A1B1C1中,侧面BB1C1C,已知AB=BC=1,BB1=2,,E为CC1的中点。

(1)求证:平面ABC;

(2)求二面角A—B1E—B的大小。

正确答案

解:(1)因为AB⊥侧面侧面,故AB⊥BCl

在△BCCl中,BC=1,

可得△BCE为等边三角形,,所以BC⊥BCl

而BCAB=B,∴C1B⊥平面AB              C.…………………………6分

(2)在△中,

BE⊥EBl

又∵AB⊥侧面BBlC1C,∴AB⊥BlE,

又ABBE=B,∴B1E⊥平面ABE,∴AE⊥BlE,

∴∠AEB即是二面角的平面角.

在Rt△ABE中,,故

所以二面角的大小为.……………12分(亦可建立空间直角坐标系求解)

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简答题

(2013•重庆)如图,四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥底面ABCD,BC=CD=2,AC=4,∠ACB=∠ACD=,F为PC的中点,AF⊥PB.

(1)求PA的长;

(2)求二面角B﹣AF﹣D的正弦值.

正确答案

(1)2     (2)

(1)如图,连接BD交AC于点O

∵BC=CD,AC平分角BCD,∴AC⊥BD

以O为坐标原点,OB、OC所在直线分别为x轴、y轴,

建立空间直角坐标系O﹣xyz,

则OC=CDcos=1,而AC=4,可得AO=AC﹣OC=3.

又∵OD=CDsin=

∴可得A(0,﹣3,0),B(,0,0),C(0,1,0),D(﹣,0,0)

由于PA⊥底面ABCD,可设P(0,﹣3,z)

∵F为PC边的中点,∴F(0,﹣1,),由此可得=(0,2,),

=(,3,﹣z),且AF⊥PB,

=6﹣=0,解之得z=2(舍负)

因此,=(0,0,﹣2),可得PA的长为2

(2)由(1)知=(﹣,3,0),=(,3,0),=(0,2,),

设平面FAD的法向量为=(x1,y1,z1),平面FAB的法向量为=(x2,y2,z2),

=0且=0,∴,取y1==(3,,﹣2),

同理,由=0且=0,解出=(3,﹣,2),

∴向量的夹角余弦值为cos<>===

因此,二面角B﹣AF﹣D的正弦值等于=

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