题目内容
(07年湖南卷理)(12分)
如图2,分别是矩形
的边
的中点,
是
上的一点,将
,
分别沿
翻折成
,
,并连结
,使得平面
平面,
,且
.连结
,如图3.
图2
图3
(I)证明:平面平面
;
(II)当,
,
时,求直线
和平面
所成的角.
解析:解法一:(I)因为平面平面
,平面
平面
,
,
平面
,所以
平面
,又
平面
,
所以平面平面
.
(II)过点作
于点
,连结
.
由(I)的结论可知,平面
,
所以是
和平面
所成的角.
因为平面平面
,平面
平面
,
,
平面
,所以
平面
,故
.
因为,
,所以可在
上取一点
,使
,
又因为,所以四边形
是矩形.
由题设,
,
,则
.所以
,
,
,
.
因为平面
,
,所以
平面
,从而
.
故,
.
又,由
得
.
故.
即直线与平面
所成的角是
.
解法二:(I)因为平面平面
,平面
平面
,
,
平面
,所以
平面
,从而
.又
,
所以平面
.因为
平面
,所以平面
平面
.
(II)由(I)可知,平面
.故可以
为原点,分别以直线
为轴、
轴、
轴建立空间直角坐标系(如图),
由题设,
,
,则
,
,
,相关各点的坐标分别是
,
,
,
.
所以,
.
设是平面
的一个法向量,
由得
故可取
.
过点作
平面
于点
,因为
,所以
,
于是点在
轴上.
因为,所以
,
.
设(
),由
,解得
,
所以.
设和平面
所成的角是
,则
.
故直线与平面
所成的角是
.
![](http://thumb.zyjl.cn/images/loading.gif)
练习册系列答案
相关题目