【題目】如圖,四棱錐中,底面是邊長(zhǎng)為2的菱形, , 為平面外一點(diǎn),且底面上的射影為四邊形的中心, , 為上一點(diǎn), .
(Ⅰ)若為上一點(diǎn),且,求證: 平面;
(Ⅱ)求二面角的正弦值.
【答案】(Ⅰ)見(jiàn)解析;(Ⅱ) .
【解析】試題分析:(Ⅰ)在上取點(diǎn),可證明四邊形為平行四邊形,得到,從而根據(jù)線面平行的判定定理得到平面;(Ⅱ)連接,因?yàn)?/span>為菱形,則,且.如圖建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量垂直數(shù)量積為零,分別列方程組求出平面的法向量與平面的法向量,根據(jù)空間向量夾角余弦公式可得二面角的余弦弦值,進(jìn)而可得其正弦值.
試題解析:(Ⅰ)在上取點(diǎn),使得,連接,可證平面平面,從而得到平面
(或在上取點(diǎn),證明四邊形為平行四邊形得到,從而得到平面)
(Ⅱ)如圖,連接,因?yàn)?/span>為菱形,則,且.如圖建立空間直角坐標(biāo)系.
因?yàn)?/span>,故,
所以,
.
由知, ,
從而,
即.
,
設(shè)平面的法向量為,平面的法向量為,
由,得
由,得
故可取
由,得
故可取,
從而法向量的夾角的余弦值為
,
故所求二面角的正弦值為.
【方法點(diǎn)晴】本題主要考查利用空間向量求二面角以及線面平行的判定定理,屬于難題.空間向量解答立體幾何問(wèn)題的一般步驟是:(1)觀察圖形,建立恰當(dāng)?shù)目臻g直角坐標(biāo)系;(2)寫出相應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo),求出相應(yīng)直線的方向向量;(3)設(shè)出相應(yīng)平面的法向量,利用兩直線垂直數(shù)量積為零列出方程組求出法向量;(4)將空間位置關(guān)系轉(zhuǎn)化為向量關(guān)系;(5)根據(jù)定理結(jié)論求出相應(yīng)的角和距離.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】選修4-4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程
在極坐標(biāo)系中,曲線 的極坐標(biāo)方程是 ,以極點(diǎn)為原點(diǎn) ,極軸為 軸正半軸(兩坐標(biāo)系取相同的單位長(zhǎng)度)的直角坐標(biāo)系 中,曲線 的參數(shù)方程為: ( 為參數(shù)).
(1)求曲線 的直角坐標(biāo)方程與曲線 的普通方程;
(2)將曲線 經(jīng)過(guò)伸縮變換 后得到曲線 ,若 分別是曲線 和曲線 上的動(dòng)點(diǎn),求 的最小值.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知橢圓C1: + =1(a>b>0)的離心率為 ,P(﹣2,1)是C1上一點(diǎn).
(1)求橢圓C1的方程;
(2)設(shè)A,B,Q是P分別關(guān)于兩坐標(biāo)軸及坐標(biāo)原點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn),平行于AB的直線l交C1于異于P、Q的兩點(diǎn)C,D,點(diǎn)C關(guān)于原點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)為E.證明:直線PD、PE與y軸圍成的三角形是等腰三角形.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知f(x)是定義在R上的偶函數(shù),且x≤0時(shí), f(x)=-x+1
(1)求f(0),f(2);
(2)求函數(shù)f(x)的解析式;
(3)若f(a-1)<3,求實(shí)數(shù)a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)f(x)=
(1)當(dāng)a≥1時(shí),求f(x)在[0,e](e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù))上的最大值;
(2)對(duì)任意的正實(shí)數(shù)a,問(wèn):曲線y=f(x)上是否存在兩點(diǎn)P,Q,使得△POQ(O為坐標(biāo)原點(diǎn))是以O(shè)為直角頂點(diǎn)的直角三角形,且此三角形斜邊中點(diǎn)在y軸上?
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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在△ABC中,角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,且滿足條件b2+c2﹣a2=bc=1,cosBcosC=﹣ ,則△ABC的周長(zhǎng)為 .
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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn , 且對(duì)任意正整數(shù)n,都有an= +2成立.
(1)記bn=log2an , 求數(shù)列{bn}的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè)cn= ,求數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和Tn .
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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知橢圓: 的離心率為,以橢圓長(zhǎng)、短軸四個(gè)端點(diǎn)為頂點(diǎn)為四邊形的面積為.
(Ⅰ)求橢圓的方程;
(Ⅱ)如圖所示,記橢圓的左、右頂點(diǎn)分別為、,當(dāng)動(dòng)點(diǎn)在定直線上運(yùn)動(dòng)時(shí),直線分別交橢圓于兩點(diǎn)、,求四邊形面積的最大值.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知橢圓,焦距為2,離心率為.
(Ⅰ)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(Ⅱ)過(guò)點(diǎn)作圓的切線,切點(diǎn)分別為,直線與軸交于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)的直線交橢圓于兩點(diǎn),點(diǎn)關(guān)于軸的對(duì)稱點(diǎn)為,求的面積的最大值.
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