【題目】如圖,在正四棱錐P﹣ABCD中,AB=2,PA= ,E是棱PC的中點(diǎn),過AE作平面分別與棱PB、PD交于M、N兩點(diǎn).
(1)若PM= PB,PN=λPD,求λ的值;
(2)求直線PA與平面AMEN所成角的正弦值的取值范圍.

【答案】
(1)解:連接AC、BD交于點(diǎn)O,以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,則A(0,﹣ ,0),B ( ,0,0),C(0, ,0),D(﹣ ,0,0),P(0,0,2),E(0, ,1)

, , ,

,

∵AN,AE,AM共面,∴


(2)解:根據(jù)正四棱錐P﹣ABCD的對(duì)稱性可知,當(dāng)PM=PN時(shí),P到面AMEN的距離最大,此時(shí)直線PA與平面AMEN所角最大,

,P到面AMEN的距離最小,此時(shí)直線PA與平面AMEN所角最。

①由(Ⅰ)知當(dāng)PM=PN時(shí),λ= , ,

設(shè)面AMEN的法向量為 ,

設(shè)直線PA與平面AMEN所成角為θ,sinθ=|cos< >|= ,

②當(dāng)M在B時(shí),因?yàn)锳B∥面PDC,所以過AB,AE的面與面PDC的交線NE∥AB

設(shè) 是面ABEN的法向量,

,可取

sinθ=|cos< >|=

直線PA與平面AMEN所成角的正弦值的取值范圍為[ , ]


【解析】(1)連接AC、BD交于點(diǎn)O,以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,則A(0,﹣ ,0),B ( ,0,0),C(0, ,0),D(﹣ ,0,0),P(0,0,2),E(0, ,1)由AN,AE,AM共面, .(2)根據(jù)正四棱錐P﹣ABCD的對(duì)稱性可知,當(dāng)PM=PN時(shí),P到面AMEN的距離最大,此時(shí)直線PA與平面AMEN所角最大,P到面AMEN的距離最小,此時(shí)直線PA與平面AMEN所角最。孟蛄糠謩e求出求解直線PA與平面AMEN所成角的正弦值.
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了空間角的異面直線所成的角的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),需要掌握已知為兩異面直線,A,C與B,D分別是上的任意兩點(diǎn),所成的角為,則才能正確解答此題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)求取出的3張卡片上的數(shù)字互不相同的概率;
(2)求隨機(jī)變量X的分布列及數(shù)學(xué)期望;
(3)若孩子取出的卡片的計(jì)分超過30分,就得到獎(jiǎng)勵(lì),求孩子得到獎(jiǎng)勵(lì)的概率.

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(1)當(dāng)a=1時(shí),解不等式f(x)≤5;
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(1);

(2)

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C. 在區(qū)間上單調(diào)遞減 D. 在區(qū)間上單調(diào)遞增

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①當(dāng)時(shí),函數(shù)的值域?yàn)?/span>;

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③對(duì)于任意的,函數(shù)的最大值均為4.

其中所有正確的結(jié)論序號(hào)為__________

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