如圖,正方體
中,已知
為棱
上的動點.![]()
(1)求證:
;
(2)當
為棱
的中點時,求直線
與平面
所成角的正弦值.
(1)詳見解析;(2)直線
與平面
所成角的正弦是
.
解析試題分析:(1)空間中證線線垂直,一般先證線面垂直.那么在本題中證哪條線垂直哪個面?從圖形可看出,可證
面
. (2)思路一、為了求直線
與平面
所成角的正弦值,首先作出直線
在平面
內的射影. 連
設
,連
,可證得
面
,這樣
便是直線
與平面
所成角.思路二、由于
兩兩垂直,故可分別以
為
軸正向,建立空間直角坐標系,然后利用空間向量求解.
試題解析:連
設
,連
.
(1)由
面
,知
,
又
, 故
面
.
再由
面
便得
⊥
.![]()
(2)在正
中,
,而
,
又
面
,
平面
,且
,
故
⊥面
,于是
,
為二面角
的平面角.
正方體ABCD—
中,設棱長為
,且
為棱
的中點,由平面幾何知識易得
,滿足
,故
.
再由
知
面
,故
是直線
與平面
所成角.
又
,故直線
與平面
所成角的正弦是
.
解二.分別以
為
軸正向,建立空間直角坐標系.設正方體棱長為
.
(1)易得
.
設
,則
,
,從而
,于是![]()
(2)由題設,![]()
科目:高中數學 來源: 題型:解答題
在如圖所示的幾何體中,四邊形ABCD是等腰梯形,AB∥CD,∠DAB= 60°,FC⊥平面ABCD,AE⊥BD,CB=" CD=" CF.
(1)求證:BD⊥平面AED;
(2)求二面角F—BD—C的正切值.![]()
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖,四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是正方形,O為底面中心,A1O⊥平面ABCD,AB=AA1=
.![]()
(1)證明:A1C⊥平面BB1D1D;
(2)求平面OCB1與平面BB1D1D的夾角θ的大小.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖,已知
為平行四邊形,
,
,
,點
在
上,
,
,
與
相交于
.現將四邊形
沿
折起,使點
在平面
上的射影恰在直線
上.
(1)求證:
平面
;
(2)求折后直線
與平面
所成角的余弦值.![]()
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
(本小題滿分14分)已知四棱錐P—GBCD中(如圖),PG⊥平面GBCD,GD∥BC,GD=
BC,且BG⊥GC,GB=GC=2,E是BC的中點,PG=4
(Ⅰ)求異面直線GE與PC所成角的余弦值;
(Ⅱ)若F點是棱PC上一點,且
,
,求
的值.![]()
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖,在四棱錐P-ABCD中,底面ABCD為菱形,
,Q為AD的中點.![]()
![]()
(1)若PA=PD,求證:平面
平面PAD;
(2)點M在線段上,PM=tPC,試確定實數t的值,使PA//平面MQB.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖,四棱錐S
ABCD的底面是正方形,每條側棱的長都是底面邊長的
倍,P為側棱SD上的點.![]()
(1)求證:AC⊥SD;
(2)若SD⊥平面PAC,求二面角P
AC
D的大小;
(3)在(2)的條件下,側棱SC上是否存在一點E,使得BE∥平面PAC.若存在,求SE∶EC的值;若不存在,試說明理由.
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