如圖,長方體ABCD-A1B1C1D1中,AD=AA1=1,AB=2,點(diǎn)E是線段AB中點(diǎn).
(1)證明:D1E⊥CE;
(2)求二面角D1-EC-D的大小的余弦值;
(3)求A點(diǎn)到平面CD1E的距離.
考點(diǎn):點(diǎn)、線、面間的距離計算,二面角的平面角及求法
專題:空間位置關(guān)系與距離,空間角
分析:(1)根據(jù)線面垂直的性質(zhì)定理,證明CE⊥面D1DE即可證明:D1E⊥CE;
(2)建立坐標(biāo)系,利用向量法即可求二面角D1-EC-D的大小的余弦值;
(3)根據(jù)點(diǎn)到平面的距離公式,即可求A點(diǎn)到平面CD1E的距離.
解答: 解:(1)證明:DD1⊥面ABCD,CE?面ABCD
所以,DD1⊥CE,
Rt△DAE中,AD=1,AE=1,
DE=
AD2+AE2
=
2
,
同理:CE=
2
,又CD=2,CD2=CE2+DE2,
DE⊥CE,
DE∩CE=E,
所以,CE⊥面D1DE,
又D1E?面D1EC,
所以,D1E⊥CE.
(2)設(shè)平面CD1E的法向量為
m
=(x,y,z),
由(1)得
D1E
=(1,1,-1),
CE
=(1,-1,0)
m
D1E
=x+y-1=0,
m
CE
=x-y=0
解得:x=y=
1
2
,即
m
=(
1
2
,
1
2
,1);
又平面CDE的法向量為
DD1
=(0,0,1),
∴cos<
m
,
DD1
>=
m
DD1
|
m
|•|
DD1
|
=
1
1
4
+
1
4
+1
•1
=
6
3
,
所以,二面角D1-EC-D的余弦值為
6
3

(3))由(1)(2)知
AE
=(0,1,0),平面CD1E的法向量為
m
=(
1
2
1
2
,1)
故,A點(diǎn)到平面CD1E的距離為d=
|
m
AE
|
|
m
|
=
1
2
6
2
=
6
6
點(diǎn)評:本題主要考查直線和平面垂直的性質(zhì),以及空間二面角和點(diǎn)到直線的距離的計算,利用向量法是解決本題的關(guān)鍵.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

某幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的體積是( 。
A、πB、2πC、4πD、8π

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

有A、B、C三批種子,發(fā)芽率分別為0.5,0.6,0.7.這三批種子中各取一粒.
(1)求3粒種子都發(fā)芽的概率;
(2)求恰有1粒種子不發(fā)芽的概率;
(3)設(shè)X表示取得的三粒種子中發(fā)芽種子的粒數(shù)與不發(fā)芽種子的粒數(shù)之差的絕對值,求X的分布列.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知橢圓
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)過點(diǎn)(1,
3
2
)且e=
3
2
,
(1)求該橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
(2)存在圓心在原點(diǎn)的圓,使得該圓的任意一條切線與橢圓恒有兩個交點(diǎn)A,B且OA⊥OB(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),求該圓的方程;
(3)設(shè)直線l與圓C:x2+y2=R2(1<R<2)相切于A1,且l與橢圓只有一個公共點(diǎn)B1,當(dāng)R為何值時,|A1B1|取得最大值?并求最大值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知數(shù)列{an}滿足a1=
2
5
,且對任意n∈N*,都有
an
an+1
=
4an+2
an+1+2

(Ⅰ)求證:數(shù)列{
1
an
}為等差數(shù)列;
(Ⅱ)令bn=
2
3
1
an
+5),求數(shù)列{
bn
3n
}前n項和Tn

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

如圖,已知△ABC中∠B=30°,PA⊥平面ABC,PC⊥BC,PB與平面ABC所成角為45°,AH⊥PC,垂足為H.求二面角A-PB-C的正弦值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,A、B分別是橢圓:
x2
4
+y2=1的左、右頂點(diǎn),P(2,t)(t∈R,且t≠0)為直線x=2上一動點(diǎn),過點(diǎn)P任意引一直線l與橢圓交于C、D,連結(jié)PO,直線PO分別和AC、AD連線交于E、F.
(1)當(dāng)直線l恰好經(jīng)過橢圓右焦點(diǎn)和上頂點(diǎn)時,求t的值;
(2)若t=-1,記直線AC、AD的斜率分別為k1,k2,求證:
1
k1
+
1
k2
定值;
(3)求證:四邊形AFBE為平行四邊形.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

設(shè)x=3是函數(shù)f(x)=(x2+ax+b)e3-x,(x∈R)的一個極值點(diǎn).
(Ⅰ)求a與b的關(guān)系式(用a表示b),并求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)設(shè)a>0,g(x)=(a2+
25
4
)ex,若存在ξ1,ξ2∈[0,4],使得|f(ξ1)-g(ξ2)|<
25
4
成立,求實數(shù)a的取值范圍.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

定義域為R的函數(shù)f(x)=f(x+2k)(k∈Z)及f(-x)=-f(x),且當(dāng)x∈(0,1)時,f(x)=
2x
4x+1

(1)求f(x)在[2k-1,2k+1](k∈Z)上的解析式;
(2)求證:f(x)在x∈(0,1)上是減函數(shù).

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同步練習(xí)冊答案