1. (江西省鹰潭市2008届高三第一次模拟)已知斜三棱柱,,,在底面上的射影恰为的中点,又知.
(Ⅰ)求证:平面;
(Ⅱ)求到平面的距离;
(Ⅲ)求二面角的大小.
(Ⅰ)证明 如图,取的中点,则,∵,∴,
又平面,以为轴建立空间坐标系,
则,,,,,,
,,由,知,
又,从而平面.
(Ⅱ)解 由,得.设平面的法向量
为,,,,
设,则
∴点到平面的距离.
(Ⅲ)解 设面的法向量为,,,
∴
设,则,故,
根据法向量的方向可知二面角的大小为.
5.如图,已知是棱长为的正方体,点在上,点在上,且.
(1)求证:四点共面;(4分);(2)若点在上,,点在上,,垂足为,求证:平面;(4分);(3)用表示截面和侧面所成的锐二面角的大小,求.
证明:(1)建立如图所示的坐标系,则,,,
所以,故,,共面.又它们有公共点,所以四点共面.
(2)如图,设,则,而,由题设得,
得.因为,,有,又,,所以,,从而,.故平面.
(3)设向量截面,于是,.
而,,得,,解得,,所以.又平面,所以和的夹角等于或(为锐角).
于是. 故.
2007-2008年联考题
4.如图,在三棱锥中,,,.
(Ⅰ)求证:;(Ⅱ)求二面角的大小;(Ⅲ)求点到平面的距离.
解法一:(Ⅰ)取中点,连结.,.,.
,平面.平面,.
(Ⅱ),,.又,.
又,即,且,平面.取中点.连结.
,.是在平面内的射影,.
是二面角的平面角.在中,,,,.二面角的大小为.
(Ⅲ)由(Ⅰ)知平面,平面平面.过作,垂足为.
平面平面,平面.的长即为点到平面的距离.
由(Ⅰ)知,又,且,平面.平面,.
在中,,,
.. 点到平面的距离为.
解法二:(Ⅰ),,.又,.
(Ⅱ)如图,以为原点建立空间直角坐标系.则.
设.,,.取中点,连结.
,,,.是二面角的平面角.
,,,
.二面角的大小为.
(Ⅲ),在平面内的射影为正的中心,且的长为点到平面的距离.
如(Ⅱ)建立空间直角坐标系.,点的坐标为..
点到平面的距离为.
3.等边三角形与正方形有一公共边,二面角的余弦值为,分别是的中点,则所成角的余弦值等于
答案 .
2.某几何体的一条棱长为,在该几何体的正视图中,这条棱的投影是长为的线段,在该几何体的侧视图与俯视图中,这条棱的投影分别是长为a和b的线段,则a+b的最大值为( )A. B. C. D.
答案 C
1. 连结球面上两点的线段称为球的弦.半径为4的球的两条弦AB、CD的长度分别等于2、4,M、N分别为AB、CD的中点,每条弦的两端都在球面上运动,有下列四个命题:
①弦AB、CD可能相交于点M ②弦AB、CD可能相交于点N ③MN的最大值为5 ④MN的最小值为l,其中真命题的个数为
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
6. (2009年广东省广州市高三年级调研测试)如图,已知
等腰直角三角形,其中∠=90º,.
点A、D分别是、的中点,现将△沿着边
折起到△位置,使⊥,连结、.
(1)求证:⊥;
(2)求二面角的平面角的余弦值.
(1)证明 ∵点A、D分别是、的中点,
∴.
∴∠=90º.
∴ ,
∵,
∴⊥平面.
∵平面,
(2)解 建立如图所示的空间直角坐标系.
则(-1,0,0),(-2,1,0),(0,0,1).
∴=(-1,1,0),=(1,0,1),
设平面的法向量为=(x,y,z),则:
,
令,得,
∴=(1,1,-1).
显然,是平面的一个法向量,=().
∴cos<,>=.
∴二面角的平面角的余弦值是.
9月份更新
5.(广东省高明一中2009届高三上学期第四次月考)如图,
已知平面,平面,△为
等边三角形,,为的中点.
(1) 求证:平面;
(2) 求证:平面平面;
(3) 求直线和平面所成角的正弦值.
设,建立如图所示的坐标系,则
.
∵为的中点,∴.
(1) 证明 ,
∵,平面,∴平面.
(2) 证明 ∵,
∴,∴.
∴平面,又平面,
∴平面平面.
(3) 解 设平面的法向量为,由可得:
,取.
又,设和平面所成的角为,则
∴直线和平面所成角的正弦值为.
4.(广东省北江中学2009届高三上学期12月月考)如图,
在四面体ABCD中,O、E分别是BD、BC的中点,
(1)求证:平面BCD;
(2)求异面直线AB与CD所成角的余弦值;
(3)求点E到平面ACD的距离.
⑴ 证明 连结OC
,.
在中,由已知可得
而,
即
∴平面.
(2)解 以O为原点,如图建立空间直角坐标系,
则
∴ 异面直线AB与CD所成角的余弦值为.
⑶解 设平面ACD的法向量为则
∴,令得是平面ACD的一个法向量.
又 ∴点E到平面ACD的距离 .
3.(厦门市第二外国语学校2008-2009学年高三数学第四次月考)已知点H在正方体的对角线上,∠HDA=.
(Ⅰ)求DH与所成角的大小;
(Ⅱ)求DH与平面所成角的大小.
解:以为原点,为单位长建立空间直角坐标系.
设
则,.连结,.
设,由已知,
由
可得.解得,
所以.(Ⅰ)因为,
所以.即DH与所成的角为.
(Ⅱ)平面的一个法向量是.
因为, 所以.
可得DH与平面所成的角为.