如圖,
是棱長為
的正方體,
、
分別是棱
、
上的動點,且
.![]()
(1)求證:
;
(2)當
、
、
、
共面時,求:面
與面
所成二面角的余弦值.
(1)建立空間坐標系,利用向量垂直證明線線垂直;(2)![]()
解析試題分析:(1)以
為原點,
、
、
所在直線分別為
軸、
軸、
軸建立空間直角坐標系 …1分,則
、
,設
,則
,
2分,
從而
、
3分,
則
,所以
5分.
(2)易得,
、
,設平面
的一個法向量為
, …6分
依題意
8分,
所以
9分,
同理平面
的一個法向量為
12分,
由圖知,面
與面
所成二面角的余弦值
13分.
考點:本題考查了空間中線線關系及二面角的求法
點評:求解和證明立體幾何問題一方面可以直接利用幾何方法,通過證明或找到線面之間的關系,依據判定定理或性質進行證明求解.利用空間向量法證明垂直,即證明向量的數量積等于0;若求二面角則通過兩個半平面的法向量的夾角進行求解判斷。
科目:高中數學 來源: 題型:解答題
直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=AA1,∠CAB=
.![]()
(1)證明:CB1⊥BA1;
(2)已知AB=2,BC=
,求三棱錐C1-ABA1的體積.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖所示的幾何體ABCDFE中,△ABC,△DFE都是等邊三角形,且所在平面平行,四邊形BCED為正方形,且所在平面垂直于平面ABC.![]()
(Ⅰ)證明:平面ADE∥平面BCF;
(Ⅱ)求二面角D-AE-F的正切值.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
已知四棱錐P-ABCD的三視圖和直觀圖如下:![]()
(1)求四棱錐P-ABCD的體積;
(2) 若E是側棱PC上的動點,是否不論點E在何位置,都有BD⊥AE?證明你的結論.
(3) 若F是側棱PA上的動點,證明:不論點F在何位置,都不可能有BF⊥平面PAD。
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
在
ABC的邊AB,BC,CA上分別取D,E,F.使得DE=BE,FE=CE,又點O是△ADF的外心。![]()
(Ⅰ)證明:D,E,F,O四點共圓;
(Ⅱ)證明:O在∠DEF的平分線上.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
(本題滿分10分)如圖,已知四棱錐
底面
為菱形,
平面
,
,
分別是
、
的中點.
(1)證明:![]()
(2)設
, 若
為線段
上的動點,
與平面
所成的最大角的正切值為
,求此時異面直線AE和CH所成的角.![]()
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