【題目】如圖,在多面體ABCDE中,DB⊥平面ABC,AE∥DB,且△ABC是邊長為2的等邊三角形,AE=1,CD與平面ABDE所成角的正弦值為 .
(1)若F是線段CD的中點,證明:EF⊥面DBC;
(2)求二面角D﹣EC﹣B的平面角的余弦值.
【答案】
(1)證明:取AB的中點O,連結(jié)OC,OD.
∵DB⊥平面ABC,DB面ABD,根據(jù)直線和平面垂直的判定定理得,面ABD⊥平面ABC.
取AB的中點O,連結(jié)OC,OD.
∵△ABC是等邊三角形,∴OC⊥AB,
根據(jù)平面和平面垂直的性質(zhì)定理得則OC⊥面ABD,
∴OD是CD在平面ABDE上的射影,
∴∠CDO即是CD與平面ABDE所成角.
∴sin∠CDO= ,而OC= ,
∴CD=2 ,∴BD=2.
取ED的中點為M,以O(shè)為原點,OC為x軸,OB為y軸,OM為z軸建立如圖空間直角坐標系,則A(0,﹣1,0), ,
取BC的中點為G,則G( , ,0),則AG⊥面BCD,因為 ,
所以 ,所以EF⊥面DBC.
(2)解:由上面知:BF⊥面DEC,
又 ,
取平面DEC的一個法向量
設(shè)平面BCE的一個法向量 ,則
又 ,
所以 ,令x=1,則y= ,z=2 .
由此得平面BCE的一個法向量 .
則 ,所以二面角D﹣EC﹣B的平面角的余弦值為 .
【解析】1、根據(jù)題意作出輔助線:取AB的中點O,連結(jié)OC,OD.利用直線和平面垂直的判定定理得,面ABD⊥平面ABC,再由已知△ABC是等邊三角形,可得OC⊥AB,利用線面垂直的性質(zhì)定理可得OC⊥面ABD,∠CDO即是CD與平面ABDE所成角,進而求出CD=2 ,BD=2.建立如圖空間直角坐標系,根據(jù)向量的線性運算可得證, E F ∥ A G 故EF⊥面DBC。
2、在建立如圖空間直角坐標系內(nèi)取平面DEC的一個法向量 ,設(shè)平面BCE的一個法向量 ,根據(jù)向量的垂直關(guān)系,令x=1,則y= ,z=2 ,由此得平面BCE的一個法向量 = ( 1 , , 2 ) ,利用數(shù)量積的運算公式求出c o s < , >的值。
【考點精析】通過靈活運用直線與平面垂直的判定,掌握一條直線與一個平面內(nèi)的兩條相交直線都垂直,則該直線與此平面垂直;注意點: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)學思想即可以解答此題.
科目:高中數(shù)學 來源: 題型:
【題目】在如圖的平面多邊形ACBEF中,四邊形ABEF是矩形,點O為AB的中點,△ABC中,AC=BC,現(xiàn)沿著AB將△ABC折起,直至平面ABEF⊥平面ABC,如圖,此時OE⊥FC.
(1)求證:OF⊥EC;
(2)若FC與平面ABC所成角為30°,求二面角F﹣CE﹣B的余弦值.
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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:
【題目】如圖所示,用一個平行于圓錐SO底面的平面截這個圓錐,截得圓臺上、下底面的半徑分別2 cm和5 cm,圓臺的母線長是12 cm,求圓錐SO的母線長.
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【題目】如圖,在空間四邊形ABCD中,E , F分別為AB , AD上的點,且 ,H , G分別為BC , CD的中點,則( )
A.BD∥平面EFGH , 且四邊形EFGH是平行四邊形
B.EF∥平面BCD , 且四邊形EFGH是梯形
C.HG∥平面ABD , 且四邊形EFGH是平行四邊形
D.EH∥平面ADC , 且四邊形EFGH是梯形
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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:
【題目】已知函數(shù) .
(1)當a=2,求函數(shù)f(x)的圖象在點(1,f(1))處的切線方程;
(2)當a>2時,求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間.
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【題目】設(shè)y=f(x)是二次函數(shù),方程f(x)=0有兩個相等的實根,且f′(x)=2x﹣2.
(1)求y=f(x)的表達式;
(2)求y=f(x)的圖象與兩坐標軸所圍成封閉圖形的面積.
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