题目内容
已知平面四边形
的对角线
交于点
,
,且
,
,
.现沿对角线
将三角形
翻折,使得平面
平面
.翻折后: (Ⅰ)证明:
;(Ⅱ)记
分别为
的中点.①求二面角
大小的余弦值; ②求点
到平面
的距离
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232115146166517.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514304526.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514320565.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514335292.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514351571.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514366598.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514398738.png)
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![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514429401.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514444474.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514476501.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514491471.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514351571.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514538550.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514554514.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514569687.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514585309.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514600571.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232115146166517.png)
解:(Ⅰ)证明:因为平面四边形
的对角线
交于点
,
,那么沿着AC折叠前后,垂直关系不变,因此![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514694906.png)
(II)分别以OD,OA,OB为z,x,y轴建立空间直角坐标系,然后表示出点的坐标,求解法向量来求解二面角和点到面的距离。因为![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232115147109191.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232115147411117.png)
解得二面角
大小的余弦值为![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514772327.png)
且有
,而点
到平面
的距离为![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211515256520.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514304526.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514320565.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514335292.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514351571.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514694906.png)
(II)分别以OD,OA,OB为z,x,y轴建立空间直角坐标系,然后表示出点的坐标,求解法向量来求解二面角和点到面的距离。因为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232115147109191.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232115147411117.png)
解得二面角
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514569687.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514772327.png)
且有
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514788995.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514585309.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211514600571.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823211515256520.png)
本试题主要考查了空间中点、线、面的位置关系的综合运用。以及线线垂直和二面角的求解的立体几何试题运用。
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