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题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,四棱锥中,,且.

(1)求证:面

(2)求平面与平面所成锐二面角的余弦值.

正确答案

见解析

解析

(1)证明:取中点O,连PO、AO.

由PB=PD=,BD=2可知为等腰直角三角形,

而PA=,故,     

,则

故面                             

(2)如图,按建立坐标系,则,设面PAB的法向量为

,得:

,则   

设平面PBC的法向量为,由

.                     

.      

.

故平面与平面所成锐二面角的余弦值为-

知识点

直线与平面垂直的判定与性质线面角和二面角的求法
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

在如图所示的空间几何体中,平面平面是边长为的等边三角形,和平面所成的角为,且点在平面上的射影落在的平分线上。

(1)求证:平面

(2)求二面角的余弦值。

正确答案

见解析

解析

(1)由题意知,都是边长为2的等边三角形,取中点,连接,则

又∵平面⊥平面,∴⊥平面,作⊥平面

那么,根据题意,点落在上,

,易求得

∴四边形是平行四边形,∴,∴平面 

(2)解法一:作,垂足为,连接

⊥平面,∴,又

平面,∴,∴就是二面角的平面角。

中,

,即二面角的余弦值为.

解法二:建立如图所示的空间直角坐标系,可知平面的一个法向量为

设平面的一个法向量为

则,可求得

所以

又由图知,所求二面角的平面角是锐角,所以二面角的余弦值为

知识点

直线与平面平行的判定与性质平面与平面垂直的判定与性质线面角和二面角的求法
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,四边形是圆柱的轴截面,点在圆柱的底面圆周上,的中点,圆柱的底面圆的半径,侧面积为

(1)求证:

(2)求二面角的平面角的余弦值。

正确答案

见解析。

解析

(解法一):

(1)由题意可知  ,

解得  ,                                        …………

中,

∴ 

又 ∵的中点,

.    ①

为圆的直径,

∴  .

由已知知 

∴ 

∴   .

∴  .       ②

∴  由①②可知:

∴  .                           …………

(2) 由(1)知: ,

是二面角的平面角 .       …………

, , .

.

 .    ………

(解法二):

建立如图所示的直角坐标系,

由题意可知.

解得.

 ,

的中点,

∴ 可求得.       …………2分

(1)

.

∴  .            …………4分

(2)由(1)知,, 

,    .

.

是平面的法向量.                                     …………8分

是平面的法向量,

解得                                                …………10分

.

所以二面角的平面角的余弦值.                   …………12分

知识点

异面直线及其所成的角线面角和二面角的求法
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,四棱锥P-ABCD中,的中点。

(1)求证:

(2)求二面角的平面角的正弦值。

正确答案

见解析。

解析

(1)证明:底面

,故,故……………………………   4分

的中点,故

从而,故

易知

……………………………… 6分

(2)如图建立空间直角坐标系,设,则,从而,…8分

为平面的法向量,

可以取  ……………………9分

为平面的法向量,若二面角的平面角为

  ……………………11分

因此。……………………12分

知识点

直线与平面垂直的判定与性质线面角和二面角的求法
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,在四棱锥中,分别为的中点,

(1)求证:平面ABE⊥平面BEF;

(2)设,若平面EBD与平面ABCD所成锐二面角,求的取值范围。

正确答案

见解析

解析

(1)分别为的中点,

为矩形,        

,又

,,

平面⊥平面         

(2) ,又

,所以,        ···

建系轴,轴,轴, 则,

平面法向量,平面法向量 ·

         ,可得. ··

知识点

平面与平面垂直的判定与性质线面角和二面角的求法
百度题库 > 高考 > 理科数学 > 线面角和二面角的求法

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