题目内容

【题目】边长为2正方体中,点E在棱CD上.

(1)求证:;

(2)若E是CD中点,求与平面所成的角的正弦值;

(3)设M在棱上,且,是否存在点E,使平面⊥平面,若存在,指出点E的位置,若不存在,请说明理由.

【答案】(1)证明见解析 (2) (3)为的中点时,平面⊥平面.

【解析】

(1)建立坐标系,设出正方体的棱长,设出点的坐标,写出要证的两条线段对应的向量坐标,求两个向量的数量积,得到两个向量的数量积为0,得到对应的两条直线垂直.
(2)设出平面的一个法向量,利用这个法向量与平面上的两个不共线的向量的数量积为0,求出一个法向量,利用公式可得到线面角的正弦值.
(3)假设存在符合条件的点,得到平面的一个法向量,根据两个平面垂直,得到对应的两个平面的法向量的数量积是0,得到关于的方程,解方程即可,舍去不合题意的结果

在正方体中,以点为坐标原点,分别为轴,轴,轴的正方向建立空间直角坐标系.

设正方体的棱长为1,则,,

(1)设,则,

所以,所以

故.

(2) 若E是CD中点,则,,

设出平面的一个法向量

则即

取,得,又

则

所以与平面所成的角的正弦值为

(3)设满足条件的点,设平面的一个法向量

,

则即

取,得,

由M在上,且,则

设平面的一个法向量

,

则即

取,得,

平面⊥平面,则,解得或(舍)

所以当,即为的中点时,平面⊥平面,

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网