- 线面角和二面角的求法
- 共279题
如图,在四棱锥中,底面
为菱形,
,
为
的中点,
。
(1)点在线段
上,
,试确定
的值,使
平面
;
(2)在(1)的条件下,若平面平面ABCD,求二面角
的大小。
正确答案
见解析
解析
(1)当时,
平面
证明:连交
于
,连
。
由可得,
,
,所以
。
若,即
,
由平面
,故
平面
, 4分
(2)由PA=PD=AD=2, Q为AD的中点,则PQ⊥AD
又平面PAD⊥平面ABCD,所以PQ⊥平面ABCD,连BD,
∵四边形ABCD为菱形,∴AD=AB, 由 ∠BAD=60°得△ABD为正三角形,
又∵Q为AD中点, ∴AD⊥BQ 8分
以Q为坐标原点,分别以QA、QB、QP所在的直线为
轴,建立如图所示的坐标系,则各点坐标为
A(1,0,0),B(),Q(0,0,0),P(0,0,
)
设平面MQB的法向量为,
可得,
令z=1,解得
取平面ABCD的法向量,设所求二面角为
,
则 故二面角
的大小为60°, 12分
知识点
已知矩阵M所对应的线性变换把点A(x,y)变成点A ‘(13,5),试求M的逆矩阵及点A的坐标
正确答案
见解析
解析
由题意知M(2,0),N(0,),因为P是线段MN中点,则P(1,
),
因此PO直角坐标方程为:
知识点
已知四棱锥的底面
是等腰梯形,
且
与
交于
,
分别是
的中点。
(1)求证:;
(2)求二面角的余弦值。
正确答案
见解析
解析
本小题主要考查直线与直线、直线与平面、平面与平面等基础知识,考查空间想象能力、推理论证能力、运算求解能力等,考查化归与转化思想。
证明:(1)分别是
的中点.
是
的中位线,
……………2分
由已知可知……………3分
……………4分
……………5分
………………6分
(2)以所在直线为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,
由题设,得,………………7分
………………8分
设平面的法向量为
可得
,……………10分
又平面的法向量为
设二面角的大小为
,则
。
为锐角,
二面角
的余弦值为
.………………13分
知识点
如图,是以
为直径的半圆
上异于
、
的点,矩形
所在的平面垂直于半圆
所在的平面,且
.
(1)求证:;
(2)若异面直线和
所成的角为
,求平面
与平面
所成的锐二面角的余弦值.
正确答案
见解析。
解析
(1)∵平面垂直于圆
所在的平面,两平面的交线为
,
平面
,
,∴
垂直于圆
所在的平面.又
在圆
所在的平面内,∴
.∵
是直角,∴
,∴
平面
,∴
.
(2)
如图,以点为坐标原点,
所在的直线为
轴,过点
与
平行的直线为
轴,建立空间直角坐标系
.由异面直线
和
所成的角为
,
知
,
∴,
∴,由题设可知
,
,∴
,
.设平面
的一个法向量为
,
由,
得
,
,取
,得
.
∴.又平面
的一个法向量为
,∴
.
平面与平面
所成的锐二面角的余弦值
.
知识点
等差数列中,
,
,其前
项和为
.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列满足
,其前n项和为
,求证:
正确答案
见解析。
解析
(1),
,即
,得
,
, (3分)
. (5分)
(2), (7分)
, (9分)
. (12分)
知识点
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