33、(福建省漳州一中2008年上期期末考试)如图所示,四棱锥的底面为直角梯形,底面的中点.

  (Ⅰ)求证:平面平面

  (Ⅱ)求直线与平面所成的角;

  (Ⅲ)求点到平面的距离.

解法一:(Ⅰ)设交点为,延长的延长线于点

,∴,∴,∴

又∵,∴

又∵,∴

,∴

又∵底面,∴,∴平面

平面,∴平面平面…………………………………(4分)

(Ⅱ)连结,过点点,

则由(Ⅰ)知平面平面

是交线,根据面面垂直的性质,

平面,从而

为直线与平面所成的角.

中,

中,

. 所以有

即直线与平面所成的角为…………………………………(8分)

(Ⅲ)由于,所以可知点到平面的距离等于点到平面的距离的,即. 在中,

从而点到平面的距离等于………………………………………………(12分)

解法二:如图所示,以点为坐标原点,

直线分别为轴,

建立空间直角坐标系

则相关点的坐标为

.

(Ⅰ)由于,     

,     

所以

所以

,所以平面,∵平面

∴平面平面……………………………………………………………(4分)

(Ⅱ)设是平面的一个法向量,则

  由于,所以有

,则,即

再设直线与平面所成的角为,而

所以

,因此直线与平面所成的角为………………(8分)

(Ⅲ)由(Ⅱ)知是平面的一个法向量,而

所以点到平面的距离为

32、(福建省仙游一中2008届高三第二次高考模拟测试)在如图所示的多面体中,已知正方形ABCD和直角梯形ACEF所在的平面互相垂直,EC⊥AC,EF∥AC,AB=,EF=EC=1,

⑴求证:平面BEF⊥平面DEF;

⑵求二面角A-BF-E的大小。

解法1:⑴ ①证明: ∵平面ACEF⊥平面ABCD,EC⊥AC,

∴EC⊥平面ABCD;连接BD交AC于点O,连接FO,

∵正方形ABCD的边长为,∴AC=BD=2;

在直角梯形ACEF中,∵EF=EC=1,O为AC中点,

∴FO∥EC,且FO=1;易求得DF=BF=

DE=BE=,由勾股定理知 DF⊥EF,BF⊥EF,

∴∠BFD是二面角B-EF-D的平面角,

由BF=DF=,BD=2可知∠BFD=

∴平面BEF⊥平面DEF  ………………(6分)

⑵取BF中点M,BE中点N,连接AM、MN、AN,

∵AB=BF=AF=,∴AM⊥BF,

又∵MN∥EF,EF⊥BF,∴MN⊥BF,

∴∠AMN就是二面角A-BF-E的平面角。

易求得

在Rt△中,可求得

∴在△中,由余弦定理求得

  ……………………………(12分)

解法2:⑴∵平面ACEF⊥平面ABCD,EC⊥AC,∴EC⊥平面ABCD;

建立如图所示的空间直角坐标系C-xyz,则

,,,,

…(2分)

设平面BEF、平面DEF的法向量分别为

,则

  ①

 ②, ③, ④.

由①③③④解得,∴,…(4分)

,∴,故平面BEF⊥平面DEF…………(6分)

⑵设平面ABF的法向量为,∵

,解得

,………(8分)∴……(10分)

由图知,二面角A-BF-E的平面角是钝角,故所求二面角的大小为

31、(福建省厦门市2008学年高三质量检查)   如图,三棱锥P-ABC中,PC⊥平面ABC,PC=AC=2,AB=BC,D是PB上一点,且CD⊥平面PAB。

  (1)求证:AB⊥平面PCB;

  (2)求二面角C-PA-B的大小的余弦值。

  (1)解:∵PC⊥平面ABC,AB平面ABC,

∴PC⊥AB。

∵CD⊥平面PAB,AB平面PAB,

∴CD⊥AB。

又PC∩CD=C,

∴AB⊥平面PCB。

  (2)解法一:

  取AB的中点E,连结CE、DE。

∵PC=AC=2,∴CE⊥PA,CE=

∵CD⊥平面PAB,

由三垂线定理的逆定理,得DE⊥PA。

∴∠CED为二面角C-PA-B的平面角。

由(1)AB⊥平面PCB,∴AB⊥BC,

又∵AB=BC,AC=2,求得BC=

  (2)解法二:

∵AB⊥BC,AB⊥平面PBC,过点B作直线l∥PA,

  则l⊥AB,l⊥BC,以BC、BA、l所在直线为xy

z轴建立空间直角坐标系(如图)。…………6分

设平面PAB的法向量为

…………8分

设平面PAC的法向量为

解得               …………10分

           …………11分

             …………12分

  (2)解法三:

∵CD⊥平面PAB,∴是平面PAB的一个法向量。

取AC中点F,∵AB=BC=,∴BF⊥AC,

又PC⊥平面ABC,有平面PAC⊥平面ABC,

∴BF⊥平面PAC,∴是平面PAC的一个法向量。

                      …………7分

                 …………9分

        …………10分

 0  381079  381087  381093  381097  381103  381105  381109  381115  381117  381123  381129  381133  381135  381139  381145  381147  381153  381157  381159  381163  381165  381169  381171  381173  381174  381175  381177  381178  381179  381181  381183  381187  381189  381193  381195  381199  381205  381207  381213  381217  381219  381223  381229  381235  381237  381243  381247  381249  381255  381259  381265  381273  447090 

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