【題目】如圖,已知直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠ACB=90°,E是棱CC1上的動(dòng)點(diǎn),F(xiàn)是AB的中點(diǎn),AC=BC=2,AA1=4.
(1)當(dāng)E是棱CC1的中點(diǎn)時(shí),求證:CF∥平面AEB1;
(2)在棱CC1上是否存在點(diǎn)E,使得二面角A﹣EB1﹣B的大小是45°?若存在,求出CE的長(zhǎng),若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】
(1)解:取AB1中點(diǎn)M,連接EM、FM
∵△AB1B中,M、F分別是AB、AB1的中點(diǎn),
∴MF∥B1B且MF= B1B,
又∵矩形BB1C1C中,CE∥B1B且CE= B1B,
∴MF∥CE且MF=CE,可得四邊形MFCE是平行四邊形
∴CF∥EM
∵CF平面EAB1,EM平面EAB1,
∴CF∥平面AEB1
(2)解:以CA、CB、CC1為x、y、z軸,建立如圖空間直角坐標(biāo)系,
可得A(2,0,0),B1(0,2,4),設(shè)CE=m,得E(0,0,m)
∴ =(﹣2,0,m), =(﹣2,2,4)
設(shè)平面AEB1的法向量為 =(x,y,z)
則有 ,解之并取z=2,得 =(m,m﹣4,2)
∵平面EB1B的法向量為 =(2,0,0),
∴當(dāng)二面角A﹣EB1﹣B的大小是45°時(shí),有
cos< , >= = ,解之得m= .
因此,在棱CC1上存在點(diǎn)E,當(dāng)CE= 時(shí),二面角A﹣EB1﹣B的大小是45°.
【解析】(1)根據(jù)題意作出輔助線,由已知條件可得線線平行進(jìn)而得出直線與平面平行。(2)根據(jù)題意建立空間直角坐標(biāo)系,分別求出各個(gè)點(diǎn)以及向量的坐標(biāo),設(shè)出平面AEB1的法向量再根據(jù)法向量和向量AE的數(shù)量積等于零求出法向量的坐標(biāo),再根據(jù)數(shù)量積的運(yùn)算公式結(jié)合二面角A﹣EB1﹣B的大小求出余弦值進(jìn)而得到m的值,即可得證點(diǎn)E的存在。
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解直線與平面垂直的判定的相關(guān)知識(shí),掌握一條直線與一個(gè)平面內(nèi)的兩條相交直線都垂直,則該直線與此平面垂直;注意點(diǎn):a)定理中的“兩條相交直線”這一條件不可忽視;b)定理體現(xiàn)了“直線與平面垂直”與“直線與直線垂直”互相轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知圓過(guò)點(diǎn),且與圓 ()關(guān)于軸對(duì)稱(chēng).
(I)求圓的方程;
(II)若有相互垂直的兩條直線,都過(guò)點(diǎn),且被圓所截得弦長(zhǎng)分別是,求的值.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】設(shè)函數(shù).
(1)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的最小值;
(2)若函數(shù)的零點(diǎn)都在區(qū)間內(nèi),求的取值范圍.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知函數(shù), .
(1)當(dāng)時(shí),證明:函數(shù)的零點(diǎn)與函數(shù)的零點(diǎn)之和小于3;
(2)若對(duì)任意, , ,求的取值范圍.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知函數(shù),若
(1)求的值,并寫(xiě)出函數(shù)的最小正周期(不需證明);
(2)是否存在正整數(shù),使得函數(shù)在區(qū)間內(nèi)恰有個(gè)零點(diǎn)?若存在,求出的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,圓,點(diǎn),點(diǎn)是圓上的動(dòng)點(diǎn),線段的垂直平分線交線段于點(diǎn),設(shè)分別為點(diǎn)的橫坐標(biāo),定義函數(shù),給出下列結(jié)論:
①;②是偶函數(shù);③在定義域上是增函數(shù);
④圖象的兩個(gè)端點(diǎn)關(guān)于圓心對(duì)稱(chēng);
⑤動(dòng)點(diǎn)到兩定點(diǎn)的距離和是定值.
其中正確的是__________.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,四棱錐的底面是菱形,,平面,是的中點(diǎn).
(1)求證:平面平面;
(2)棱上是否存在一點(diǎn),使得平面?若存在,確定的位置并加以證明;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】假設(shè)你家訂了一份報(bào)紙,送報(bào)人可能在早上6點(diǎn)—8點(diǎn)之間把報(bào)紙送到你家,你每天離家去工作的時(shí)間在早上7點(diǎn)—9點(diǎn)之間.
問(wèn):離家前不能看到報(bào)紙(稱(chēng)事件)的概率是多少?(須有過(guò)程)
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