(12分)如圖,三棱柱ABC-A1B1C1的所有棱長都為2,D為CC1中點,平面ABC
(Ⅰ)求證:AB1⊥平面A1BD;
(Ⅱ)求二面角A-A1D-B的余弦值;
(Ⅲ)求點C到平面A1BD的距離.
(1)見解析(2)二面角的余弦值為
.(3)
.
解析試題分析:(1)證明線面垂直,根據其判定定理,只須證明AB1垂直這個面內的兩條相交直線即可,本小題顯然應證:.
(2)利用空間向量法求二面角,先求出二面角兩個面的法向量,然后再利用求解即可.
(3)利用空間向量法點C到平面的距離根據
來解即可.
(1)取中點
,連結
.
為正三角形,
.
在正三棱柱
中, 平面
平面
,
平面
.
取中點
,以
為原點,
,
,
的方向為
軸的正方向建立空間直角坐標系,則
,
,
,
,
,
,
,
.
,
,
,
.
平面
.
(2)設平面的法向量為
.
,
.
,
,
令
得
由(1)知平面
,
為平面
的法向量.
二面角
的余弦值為
.
(3)由(2),為平面
法向量,
.
點
到平面
的距離
.
考點:空間向量法證明線面垂直,求二面角,點到直線的距離,線面垂直的判定定理.
點評:掌握線線、線面、面面的平行與垂直判斷與性質是解決此類問題的前提.
科目:高中數學 來源: 題型:解答題
(本小題滿分12分)
如圖,四棱錐中,
底面
,四邊形
中,
,
,
,
,E為
中點.
(1)求證:CD⊥面PAC;(2)求:異面直線BE與AC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12分)
已知三棱錐PABC中,PA⊥平面ABC,AB⊥AC,PA=AC=AB,
N為AB上一點,AB=4AN,M,S分別為PB,BC的中點.
(I)證明:CM⊥SN;(II)求SN與平面CMN所成角的大小.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
(本小題滿分12分)
正四棱柱ABCD—A1B1C1D1中,已知AB=2,E,F分別是D1B,AD的中點,
(1)建立適當的坐標系,求出E點的坐標;
(2)證明:EF是異面直線D1B與AD的公垂線;
(3)求二面角D1—BF—C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12分)
如圖,在三棱錐S-ABC中,BC⊥平面SAC,AD⊥SC.
(I)求證:AD⊥平面SBC;
(II)試在SB上找一點E,使得BC//平面ADE,并證明你的結論.
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