如圖,在五面體ABCDEF中,,,,
(Ⅰ)求異面直線BF與DE所成角的余弦值;
(Ⅱ)在線段CE上是否存在點M,使得直線AM與平面CDE所成角的正弦值為?若存在,試確定點M的位置;若不存在,請說明理由.
(Ⅰ);(Ⅱ)存在,點M為CE中點。
解析試題分析:解法一:建立如圖所示的直角坐標系, ……2分
不妨設AB=1
則
(Ⅰ)
……5分
異面直線BF與DE所成角的余弦值為. ……6分
(Ⅱ)設平面CDE的一個法向量為
得
令 ……8分
設存在點M滿足條件,由
……10分
直線AM與平面CDE所成角的正弦值為
故當點M為CE中點時,直線AM與面CDE所成角的正弦值為. ……13分
解法二:(Ⅰ)不妨設AB=1,且
∴∠CED異面直線BF與DE所成角
CE=BF=,ED=DC=,
所以,異面直線BF與DE所成角的余弦值為 ……6分
(Ⅱ)令A到平面CDE距離為h,在AD上取點N,使得EF=AN,連結EN
,為平行四邊形
……8分
……10分
令AM與平面CDE所成角為,
過M作MG//EF交FB于G
在平行四邊形EFBC中,MG=BC=1
中
解得:,為FB的中點
MG//EF,為EC的中點。 ……13分
考點:本題考查了空間幾何體中異面直線夾角及線面角的求法與應用。
點評:從近些年看,以多面體為載體,重點考查直線與平面的位置關系一直是高考立體幾何命題的熱點.因為這類題目既可以考查多面體的概念和性質(zhì),又能考查空間的線面關系,并將論證和計算有機地結合在一起
科目:高中數(shù)學 來源: 題型:解答題
(本小題滿分12分)如圖所示,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC⊥BC.
(1) 求證:平面AB1C1⊥平面AC1;
(2) 若AB1⊥A1C,求線段AC與AA1長度之比;
(3) 若D是棱CC1的中點,問在棱AB上是否存在一點E,使DE∥平面AB1C1?若存在,試確定點E的位置;若不存在,請說明理由.
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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:解答題
圖1,平面四邊形關于直線對稱,,,.把沿折起(如圖2),使二面角的余弦值等于.
對于圖二,完成以下各小題:
(Ⅰ)求兩點間的距離;
(Ⅱ)證明:平面;
(Ⅲ)求直線與平面所成角的正弦值.
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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:解答題
如圖,在三棱錐中,底面,點,分別在棱上,且
(Ⅰ)求證:平面;
(Ⅱ)當為的中點時,求與平面所成的角的正弦值;
(Ⅲ)是否存在點使得二面角為直二面角?若存在,請確定點E的位置;若不存在,請說明理由.
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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:解答題
如圖,PA垂直于矩形ABCD所在的平面,,E、F分別是AB、PD的中點.
(Ⅰ)求證:平面PCE 平面PCD;
(Ⅱ)求三棱錐P-EFC的體積.
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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:解答題
(本小題滿分12分)
如圖,直三棱柱ABC—A1B1C1中,AC=BC=1,∠ACB=90°,AA1=,D是A1B1中點.
(1)求證:C1D⊥AB1 ;
(2)當點F在BB1上什么位置時,會使得AB1⊥平面C1DF?并證明你的結論.
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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:解答題
如圖,三棱柱中,平面,,,為的中點.
(1)求證:∥平面;
(2)求二面角的余弦值;
(3)設的中點為,問:在矩形內(nèi)是否存在點,使得平面.若存在,求出點的位置,若不存在,說明理由.
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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:解答題
(本題滿分12分) 如圖,平面⊥平面,其中為矩形,為梯形,∥,⊥,==2=2,為中點.
(Ⅰ) 證明;
(Ⅱ) 若二面角的平面角的余弦值為,求的長.
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