如圖,三棱柱ABC-A1B1C1中,側棱A1A⊥底面ABC,且各棱長均相等.D,E,F分別為棱AB,BC,A1C1的中點.
(Ⅰ)證明EF//平面A1CD;
(Ⅱ)證明平面A1CD⊥平面A1ABB1;
(Ⅲ)求直線BC與平面A1CD所成角的正弦值.
(Ⅰ)詳見解題分析;(Ⅱ)詳見解題分析;(Ⅲ)直線與平面
所成角的正弦值為
.
解析試題分析:(Ⅰ)如圖,在三棱柱中,要證明
//平面
,只要在平面
內找
的平行線,也即只要證明
//
即可.需要先證明四邊形
為平行四邊形,這可有
且
//
得到;(Ⅱ)要證明平面
平面
,只要能在其中一個平面內找到另一個平面的垂線即可.可以嘗試證明
平面
由于
是正三角形,
為
的中點,故
,為此只要證明
,它可以利益
底面
得到;(Ⅲ)首先需找到或作出線
與平面
所成角.按照定義,結合已知,在平面
內,過點
作
交直線
于點
,連接
.再利用面面垂直的性質定理,證明
平面
.由此得
為直線
與平面
所成角.最后在
中,利用銳角三角函數求直線
與平面
所成角的正弦值.
試題解析:(Ⅰ)證明:如圖,在三棱柱中,
//
,且
連接
在
中,
分別為
的中點,
且
//
,又
為
的中點,可得
且
//
即四邊形
為平行四邊形,
//
.又
平面
平面
//平面
;
(Ⅱ)證明:由于是正三角形,
為
的中點,故
又由于側棱
底面
底面
,
因此
平面
平面
,
平面
平面
;
(Ⅲ)解:在平面
科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖1,在直角梯形中,
,
,
,
. 把
沿對角線
折起到
的位置,如圖2所示,使得點
在平面
上的正投影
恰好落在線段
上,連接
,點
分別為線段
的中點.
(1)求證:平面平面
;
(2)求直線與平面
所成角的正弦值;
(3)在棱上是否存在一點
,使得
到點
四點的距離相等?請說明理由.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖所示,在直棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AD∥BC,∠BAD=90°,AC⊥BD,BC=1,AD=AA1=3.
(1)證明:AC⊥B1D;
(2)求直線B1C1與平面ACD1所成角的正弦值.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=5,AC=4,BC=3,AA1=4,D是AB的中點.
(1)求證:AC⊥B1C;
(2)求證:AC1∥平面B1CD;
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖,邊長為2的正方形ABCD,E,F分別是AB,BC的中點,將△AED,△DCF分別沿DE,DF折起,使A,C兩點重合于
(1)求證:⊥EF;
(2)求
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖,PDCE為矩形,ABCD為梯形,平面PDCE⊥平面ABCD,∠BAD=∠ADC=90°,AB=AD=CD=1,PD=
。
(I)若M為PA中點,求證:AC∥平面MDE;
(II)求直線PA與平面PBC所成角的正弦值;
(III)在線段PC上是否存在一點Q(除去端點),使得平面QAD與平面PBC所成銳二面角的大小為?
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