精英家教網(wǎng)如圖,在五棱錐S-ABCDE中,SA⊥底面ABCDE,SA=AB=AE=
3
,BC=DE=1,∠BAE=∠BCD=∠CDE=120°.
(1)證明:BC⊥平面SAB;
(2)求二面角B-SC-D的余弦值.
分析:(1)證明直線與平面垂直,關鍵要找到兩條相交直線與之都垂直,由于△ABE是等腰三角形易得BC⊥BA.由SA⊥底面ABCDE,BC?底面ABCDE,得SA⊥BC,又SA∩BA=A,推出BC⊥平面SAB.
(2)以A為原點,AB、AD、AS所在直線分別為x軸、y軸、z軸,建立空間直角坐標系,得到各向量的坐標,然后設出法向量的坐標,利用數(shù)量積為0 解得其法向量,利用公式可解得二面角B-SC-D的余弦值為-
3
4
解答:精英家教網(wǎng)(1)證明:由題意,△ABE是等腰三角形,∠BAE=120°,所以∠ABE=30°.
又∠CBE=60°,∴∠ABC=90°,所以BC⊥BA.
∵SA⊥底面ABCDE,BC?底面ABCDE,
∴SA⊥BC,又SA∩BA=A,∴BC⊥平面SAB.(5分)
(2)解:由(1)得∠EAD=30°故∠BAD=90°,
以A為原點,AB、AD、AS所在直線分別為x軸、y軸、z軸,建立空間直角坐標系(如圖),

SB
=(
3
,0,-
3
),
SC
=(
3
,1,-
3
),
SD
=(0,2,-
3
)
,
設平面SBC的法向量為
m
=(x,y,z)
,設平面SCD的法向量為
n
=(x1,y1,z 1)

m
SB
=
3
x-
3
z=0
n
•SC=
3
x+y-
3
z=0
?
x=z
y=0

令z=1,則
m
=(1,0,1)
,同理可求,
n
=(1,
3
,2)

cos(
m
,
n
)=
m
n
|
m
|•|
n
|
=
1+2
2
•2
2
=
3
4
,
∴二面角B-SC-D的余弦值為-
3
4
.(13分)
點評:本小題主要考查空間線面關系、二面角的度量等知識,考查數(shù)形結合、化歸與轉化的數(shù)學思想方法,以及空間想象能力、推理論證能力和運算求解能力,是個中檔題.
練習冊系列答案
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精英家教網(wǎng)如圖,在三棱錐S-ABC中,SC⊥平面ABC,點P、M分別是SC和SB的中點,設PM=AC=1,∠ACB=90°,直線AM與直線SC所成的角為60°.
(1)求證:平面MAP⊥平面SAC.
(2)求二面角M-AC-B的平面角的正切值.

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

如圖,在三棱錐S-ABC中,SC⊥平面ABC,點P、M分別是SC和SB的中點,設PM=AC=1,∠ACB=90°,直線AM與直線SC所成的角為60°.
(1)求證:BC∥面AMP;
(2)求證:平面MAP⊥平面SAC;
(3)求銳二面角M-AB-C的大小的余弦值.

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

如圖,在三棱錐S-ABC中,設P、Q為底面△ABC內的兩點,且
AP
=
2
5
AB
+
1
5
AC
,
AQ
=
2
3
AB
+
1
4
AC
,則VS-ABP:VS-ABQ=
4
5
4
5

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

(2012•江蘇二模)如圖,在三棱錐S-ABC,平面EFGHBC,CA,AS,SB交與點E,F(xiàn),G,H,且SA⊥平面EFGH,SA⊥AB,EF⊥FG.
(1)AB∥平面EFGH;
(2)GH∥EF;
(3)GH⊥平面SAC.

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

(2013•杭州模擬)如圖,在三棱錐S-ABC中,SA=SC=AB=BC,則直線SB與AC所成角的大小是(  )

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