28.(天津卷理19)如图,在长方体中,、分别是棱,上的点,,

求异面直线与所成角的余弦值;

证明平面

求二面角的正弦值。

[命题意图]本小题主要考查异面直线所成的角、直线与平面垂直、二面角等基础知识,考查用空间向量解决立体几何问题的方法,考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力。

[解析]方法一:如图所示,建立空间直角坐标系,点A为坐标原点,设,依题意得,,,

解:易得,

于是

  所以异面直线与所成角的余弦值为

证明:已知,,

于是·=0,·=0.因此,,,又

所以平面

(3)解:设平面的法向量,则,即

不妨令X=1,可得。由(2)可知,为平面的一个法向量。

于是,从而

所以二面角的正弦值为

方法二:(1)解:设AB=1,可得AD=2,AA1=4,CF=1.CE=

链接B1C,BC1,设B1C与BC1交于点M,易知A1D∥B1C,由,可知EF∥BC1.故是异面直线EF与A1D所成的角,易知BM=CM=,所以 ,所以异面直线FE与A1D所成角的余弦值为

(2)证明:连接AC,设AC与DE交点N 因为,所以,从而,又由于,所以,故AC⊥DE,又因为CC1⊥DE且,所以DE⊥平面ACF,从而AF⊥DE.

连接BF,同理可证B1C⊥平面ABF,从而AF⊥B1C,所以AF⊥A1D因为,所以AF⊥平面A1ED

(3)解:连接A1N.FN,由(2)可知DE⊥平面ACF,又NF平面ACF, A1N平面ACF,所以DE⊥NF,DE⊥A1N,故为二面角A1-ED-F的平面角

易知,所以,又所以,在

连接A1C1,A1F 在

。所以

所以二面角A1-DE-F正弦值为。

 0  54662  54670  54676  54680  54686  54688  54692  54698  54700  54706  54712  54716  54718  54722  54728  54730  54736  54740  54742  54746  54748  54752  54754  54756  54757  54758  54760  54761  54762  54764  54766  54770  54772  54776  54778  54782  54788  54790  54796  54800  54802  54806  54812  54818  54820  54826  54830  54832  54838  54842  54848  54856  447348 

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