四棱錐S-ABCD中,底面ABCD為平行四邊形,側(cè)面SBC
底面ABCD.已知
ABC=45o,AB=2,BC=2
,SA=SB=
.![]()
(1)證明:SA
BC;
(2)求直線SD與平面SAB所成角的正弦值.
(1)詳見解析,(2)
.
解析試題分析:(1)已知條件為面面垂直,因此由面面垂直性質(zhì)定理轉(zhuǎn)化為線面垂直. 作
,由側(cè)面
底面
,得
平面
.證明線線垂直,有兩個思路,一是通過線面垂直轉(zhuǎn)化,二是利用空間向量計算.本題考慮到第二小題,采取空間向量方法. 利用空間向量以算代證,關(guān)鍵正確表示各點及對應(yīng)向量的坐標(biāo),利用空間向量數(shù)量積進(jìn)行論證.(2)利用空間向量求線面角,關(guān)鍵正確求出平面的一個法向量,利用兩向量夾角的余弦值的絕對值等于線面角的正弦值的等量關(guān)系進(jìn)行求解.
試題解析:(1)作
,垂足為
,連結(jié)
,
由側(cè)面
底面
,
得
平面
..2
因為
,所以
3
又
,
為等腰直角三角形,
4![]()
如圖,以
為坐標(biāo)原點,
為
軸正向,建立直角坐標(biāo)系
.
,
,
,
,
6
,
,
,所以
8
(2)設(shè)
為平面SAB的法向量
則
得
所以 ![]()
令x=1
10
12
與平面
所成的角與
與
所成的角互余.
所以,直線
與平面
所成的角正弦值為
13
考點:面面垂直性質(zhì)定理,空間向量求證線線垂直,空間向量求線面角
科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖,
分別是正三棱柱
的棱
、
的中點,且棱
,
.
(1)求證:
平面
;
(2)在棱
上是否存在一點
,使二面角
的大小為
,若存在,求
的長,若不存在,說明理由。![]()
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖,底面
是邊長為2的菱形,且
,以
與
為底面分別作相同的正三棱錐
與
,且
.![]()
(1)求證:
平面
;
(2)求平面
與平面
所成銳角二面角的余弦值.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖,在三棱錐
中,直線
平面
,且
,又點
,
,
分別是線段
,
,
的中點,且點
是線段
上的動點.
證明:直線
平面
;
(2) 若
,求二面角
的平面角的余弦值.![]()
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖,在正四棱錐P-ABCD中,PA=AB=
,點M,N分別在線段PA和BD上,BN=
BD.
(1)若PM=
PA,求證:MN⊥AD;
(2)若二面角M-BD-A的大小為
,求線段MN的長度.![]()
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖,在三棱錐
中,直線
平面
,且
,又點
,
,
分別是線段
,
,
的中點,且點
是線段
上的動點.![]()
(1)證明:直線
平面
;
(2)若
,求二面角
的平面角的余弦值.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖,在邊長為1的等邊三角形ABC中,D,E分別是AB,AC邊上的點,AD=AE,F是BC的中點,AF與DE交于點G,將
沿AF折起,得到如圖所示的三棱錐
,其中
.![]()
![]()
(1) 證明:
//平面
;
(2) 證明:![]()
平面
;
(3)當(dāng)
時,求三棱錐
的體積![]()
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖,三棱柱ABC-A1B1C1的所有棱長都是2,又AA1⊥平面ABC,D,E分別是AC,CC1的中點.![]()
(1)求證:AE⊥平面A1BD.
(2)求二面角D-BA1-A的余弦值.
(3)求點B1到平面A1BD的距離.
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