如圖,四棱錐
中,底面
為直角梯形,
∥
,
,
平面
,且
,
為
的中點![]()
(1) 證明:面
面![]()
(2) 求面
與面
夾角的余弦值.
(1) 詳見解析;(2) 面
與面
夾角的余弦值
.
解析試題分析:(1) 證明:面
面
,在立體幾何中,證明面面垂直,往往轉化為證明線面垂直,即證一個平面過另一個平面的垂線,由已知
,即
,又因為
∥
,則
,只需在平面
內再找一條垂線即可,由已知
平面
,從而得
,這樣
平面
,即得面
面
;也可利用向量法, 以
為坐標原點
長為單位長度,分別以
為
軸建立空間直角坐標系,利用向量來證
,即得
,其它同上;
(2) 求面
與面
夾角的余弦值,可建立空間直角坐標系,利用向量法求二面角的大小,由(1) 建立的間直角坐標系,設出兩個半平面的法向量,利用法向量的性質,求出兩個半平面的法向量,利用法向量來求平面
與平面
的夾角的余弦值.
試題解析:(1) 以
為坐標原點
長為單位長度,如圖建立空間直角坐標系,則各點坐標為
.![]()
(1) 證明:因![]()
由題設知
,且
與
是平面
內的兩條相交直線,由此得
面
.
又
在面
上,故面
⊥面
. 5分
(2) 解:在
上取一點
,則存在
使![]()
![]()
要使
,只需
,即
,解得
,可知當
時,
點的坐標為
,能使
,此時
,
,有
,由
得
,所以
為所求二面角的平面角.因為
,
,
,故
.
面
與面
夾角的余弦值
. 12分
考點:用空間向量求平面間的夾角;平面與平面垂直的判定;二面角的平面角及求法.
科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖,已知點M、N是正方體ABCD-A1B1C1D1的兩棱A1A與A1B1的中點,P是正方形ABCD的中心,![]()
(1)求證:
平面
.
(2)求證:
平面![]()
查看答案和解析>>
科目:高中數學 來源: 題型:解答題
在四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是邊長為1的正方形,且PA⊥平面ABCD.
(1)求證:PC⊥BD;
(2)過直線BD且垂直于直線PC的平面交PC于點E,且三棱錐E-BCD的體積取到最大值.
①求此時四棱錐E-ABCD的高;
②求二面角A-DE-B的正弦值的大小.
查看答案和解析>>
科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖,已知三棱錐
的側棱與底面垂直,
,
, M、N分別是
的中點,點P在線段
上,且
,![]()
(1)證明:無論
取何值,總有
.
(2)當
時,求平面
與平面
所成銳二面角的余弦值.
查看答案和解析>>
科目:高中數學 來源: 題型:解答題
在四棱錐
中,底面
是正方形,
與
交于點
底面
,
為
的中點.![]()
(1)求證:
平面
;
(2)若
,在線段
上是否存在點
,使
平面
?若存在,求出
的值;若不存在,請說明理由.
查看答案和解析>>
科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖,在三棱錐
中,平面
平面
,
,
.設
,
分別為
,
中點.![]()
(Ⅰ)求證:
∥平面
;
(Ⅱ)求證:
平面
;
(Ⅲ)試問在線段
上是否存在點
,使得過三點
,
,
的平面內的任一條直線都與平面
平行?若存在,指出點
的位置并證明;若不存在,請說明理由.
查看答案和解析>>
湖北省互聯網違法和不良信息舉報平臺 | 網上有害信息舉報專區 | 電信詐騙舉報專區 | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區 | 涉企侵權舉報專區
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com