- 线面角和二面角的求法
- 共51题
如图,在三棱锥中,∠ABC=90°,AB=AC=2,
,
在底面ABC的射影为BC的中点,D为
的
中点.
18.证明: ⊥平面
;
19.求直线和平面
所成的角的正弦
值.
正确答案
详见解析;
解析
利用线面垂直的判定定理证得结论成立;
证明:∵AB=AC=2,D是的中点.
∴,
∵BC∥,
∴,
∵⊥面ABC,
∥AO,
∴
∵BC∩AO=O,
∴⊥平面
;
考查方向
解题思路
连接AO,,根据几何体的性质得出
,利用直线平面的垂直定理判断.
易错点
空间向量的计算.
正确答案
;
解析
建立坐标系如图
∵在三棱柱中,∠BAC=90°,AB=AC=2,
,
∴O(0,0,0),B(0,,0),
,
即,
,
,
设平面的法向量为
,
,即得出
,
得出,
,
∴,
可得出直线和平面
所成的角的正弦
值
.
考查方向
解题思路
利用空间向量的垂直得出平面的法向量
,根据
与
数量积求解余弦值,即可得出直线
和平面
所成的角的正弦值.
易错点
空间向量的计算.
如图,正三棱柱ABC—A1B1C1中,D是BC的中点,AA1=AB=1.
21.求证:A1C//平面AB1D;
22.求二面角B—AB1—D的大小;
正确答案
解法一:证明:连接A1B,设A1B∩AB1 = E,连接DE.
∵ABC—A1B1C1是正三棱柱,且AA1 = AB,
∴四边形A1ABB1是正方形,
∴E是A1B的中点,又D是BC的中点, ∴DE∥A1C. ……………… 4分
∵DE平面AB1D,A1C
平面AB1D, ∴A1C∥平面AB1D. …………6分
解法二:
如图,
证明:
连接A1B,设A1B∩AB1 = E,连接DE.
设A1A = AB = 1,
则
…………………………4分
,
……………………………………6分
考查方向
解题思路
利用三角形中位线定理证明DE//A1C,再利用线面平行的判定定理证明
易错点
熟悉线面平行的判定定理
正确答案
解析
解法一:在面ABC内作DF⊥AB于点F,在面A1ABB1内作FG⊥AB1于点G,连接DG.
∵平面A1ABB1⊥平面ABC, ∴DF⊥平面A1ABB1,
∴FG是DG在平面A1ABB1上的射影, ∵FG⊥AB1, ∴DG⊥AB1
∴∠FGD是二面角B—AB1—D的平面角 …………………………8分
设A1A = AB = 1,在正△ABC中,DF=
在△ABE中,, 在Rt△DFG中,
,
所以,二面角B—AB1—D的大小为 …………………………12分
解法二:
,
,
设是平面AB1D的法向量,则
,
故;
同理,可求得平面AB1B的法向量是 ……………………8分
设二面角B—AB1—D的大小为θ,,
∴二面角B—AB1—D的大小为 …………………………12分
考查方向
解题思路
先作出二面角的平面角,再证明,最后计算。(一作、二证、三计算)
易错点
熟悉二面角的计算
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