Question

(本小題滿(mǎn)分12分) 已知一個(gè)四棱錐的三視圖如圖所示，其中，且,分別為、、的中點(diǎn)

（1）求證：PB//平面EFG

（2）求直線(xiàn)PA與平面EFG所成角的大小

（3）在直線(xiàn)CD上是否存在一點(diǎn)Q，使二面角的大小為？若存在，求出CQ的長(zhǎng)；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由。

 

Answer 1

【答案】

(1)根據(jù)已知中的線(xiàn)線(xiàn)平行來(lái)證明得到線(xiàn)面平行的證明。

(2)  (3)

【解析】

試題分析：解：（1）取AB中點(diǎn)M，EF//AD//MG EFGM共面，

由EM//PB,PB面EFG，EM面EFG，得PB//平面EFG     ………………4分

（2）如圖建立直角坐標(biāo)系，E(0,0,1),F(1,0,1),G(2,1,0)="(1,0,0)," =(1,1,-1),

設(shè)面EFG的法向量為=（x,y,z）由得出x="0," 由得出x+y-z=0

從而=（0,1,1）,又=(0,0,1),得cos==（為與的夾角）=45^o       ……………8分

（3）設(shè)Q(2,b,0)，面EFQ的法向量為=（x,y,z），=(2,b,-1)

由得出x="0," 由得出2x+by-z=0，從而=（0,1,b）

面EFD的法向量為=（0,1,0），所以，解得，b=

CQ=   ……………12分

考點(diǎn)：空間中點(diǎn)線(xiàn)面的位置關(guān)系的運(yùn)用

點(diǎn)評(píng)：解決該試題的關(guān)鍵是利用向量法合理的建立直角坐標(biāo)系，然后借助于平面的法向量，以及直線(xiàn)的方向向量來(lái)求解二面角的問(wèn)題。同時(shí)能熟練的運(yùn)用線(xiàn)面的垂直的判定呢性質(zhì)定理解題，屬于中檔題。