优课网
首页
数学
语文
英语
化学
物理
政治
历史
生物
首页
> 在直角梯形中,,,,如图,把沿翻折,使得平面平面.(1)求证:;(2)若点为线段中点,求点到平面的距离;(3)在线段上是否存在点,使得与平面所成角为?若存在,求出的值;若不存-高三数学
在直角梯形中,,,,如图,把沿翻折,使得平面平面.(1)求证:;(2)若点为线段中点,求点到平面的距离;(3)在线段上是否存在点,使得与平面所成角为?若存在,求出的值;若不存-高三数学
题目简介
在直角梯形中,,,,如图,把沿翻折,使得平面平面.(1)求证:;(2)若点为线段中点,求点到平面的距离;(3)在线段上是否存在点,使得与平面所成角为?若存在,求出的值;若不存-高三数学
题目详情
在直角梯形
中,
,
,
,如图,把
沿
翻折,使得平面
平面
.
(1)求证:
;
(2)若点
为线段
中点,求点
到平面
的距离;
(3)在线段
上是否存在点
,使得
与平面
所成角为
?若存在,求出
的值;若不存在,请说明理由.
题型:解答题
难度:偏难
来源:不详
答案
(1)证明过程详见解析;(2)
(3)存在
试题分析:
(1)据题意,要证明
,由线面垂直的性质例一得到只需要证明DC
面ABD,又有面ABD与面BCD垂直,故根据面面垂直的性质,只需要证明DC垂直于面ABD与面BCD的交线BD,DC与BC垂直的证明可以放在直角梯形
中利用勾股定理与余弦定理证明,三角形BCD为直角三角形.
(2)由(1)得
平面
,所以
.以点
为原点,
所在的直线为
轴,
所在直线为
轴,利用三维空间直角坐标系即可求的点面距离,即首先求出线段MC与面ADC的法向量的夹角,再利用三角函数值即可求的点面距离.此外,该题还可以利用等体积法来求的点面距离,即三棱锥M-ADC的体积,分别以M点为顶点和以A点为定点来求解三棱锥的体积,解出高即为点面距离.
(3)该问利用坐标法最为简洁,在第二问建立的坐标系的基础上,设
,
,利用
来表示N点的坐标,求出面ACD的法向量,法向量与AN所成的夹角即为
与平面
所成角为
的余角,利用该条件即可求出
的值,进而得到N点的位置.
试题解析:
(1)证明:因为
,
,
,所以
,
,
1分
, 2分
,所以
3分.
因为平面
平面
,平面
平面
,
所以
平面
4分.
又
平面
,所以
5分.
(2)解法1:因为
平面
,所以
.以点
为原点,
所在的直线为
轴,
所在直线为
轴,过点
作垂直平面
的直线为
轴,建立空间直角坐标系
,如图.由已知,得
,
,
,
,
.所以
,
,
. 7分.设平面
的法向量为
,则
,
,所以
令
,得平面
的一个法向量为
9分
所以点
到平面
的距离为
10分.
解法2:由已知条件可得
,
,所以
.
由(1)知
平面
,即
为三棱锥
的高,
又
,所以
7分.
由
平面
得到
,设点
到平面
的距离为
,
则
8分.
所以
,
, 9分.
因为点
为线段
中点,所以点
到平面
的距离为
10分.
解法3:因为点
为线段
的中点,所以点
到平面
的距离等于点
到平面
的距离的
. 6分 由已知条件可得
,由(I)知
,又
,
所以
平面
, 8分
所以点
到平面
的距离等于线段
的长. 9分
因为
,所以点
到平面
的距离等于
. 10分
(3)假设在线段上存在点
,使得
与平面
所成角为
11分.
设
,
,
,则
,所以
,
. 12分
又平面
的一个法向量为
,且直线
与平面
所成的角为
,
所以
, 即
,
可得
, 解得
或
(舍去). 13分
综上所述,在线段
上是否存在点
,使得
与平面
所成角为
,
此时
. 14分.
上一篇 :
已知向量.(1)若,求向量的夹角;(2)已知
下一篇 :
已知A(1,0,2),B(1,1),点M在轴上且到A、B
搜索答案
更多内容推荐
如果正方体的棱长为,那么四面体的体积是:A.B.C.D.-高一数学
在平面直角坐标系中,O为坐标原点,设向量=,=,其中=(3,1),=(1,3).若=λ+μ,且0≤λ≤μ≤1,C点所有可能的位置区域用阴影表示正确的是()-高一数学
如图,是正方形所在平面外一点,且,,若、分别是、的中点.(1)求证:;(2)求点到平面的距离.-高二数学
如图,已知直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC⊥BC,D为AB的中点,AC=BC=BB1.求证:(1)BC1⊥AB1.(2)BC1∥平面CA1D.-高三数学
若空间三点共线,则==-高二数学
(本小题满分12分)如图,正方体ABCD—A1B1C1D1中,P、M、N分别为棱DD1、AB、BC的中点.(1)求二面角B1MNB的正切值;(2)求证:PB⊥平面MNB1;(3)若正方体的棱长为1,画
如图,三棱柱中,△ABC是正三角形,,平面平面,.(1)证明:;(2)证明:求二面角的余弦值;(3)设点是平面内的动点,求的最小值.-高三数学
如图,在三棱柱中,△是边长为的等边三角形,平面,,分别是,的中点.(1)求证:∥平面;(2)若为上的动点,当与平面所成最大角的正切值为时,求平面与平面所成二面角(锐角)的余-高三数学
(本题满分12分)如图,已知四棱锥,底面为菱形,平面,,、分别是、的中点.(1)判定与是否垂直,并说明理由。(2)设,若为上的动点,若面积的最小值为,求四棱锥的体积。-高三数学
在三棱锥P-ABC中,PA⊥平面ABC,∠BAC=90°,D,E,F分别是棱AB,BC,CP的中点,AB=AC=1,PA=2,则直线PA与平面DEF所成角的正弦值为________.-高三数学
在正方体ABCD-A1B1C1D1中,若E是A1C1的中点,则直线CE与BD的位置关系是.-高三数学
(本小题满分12分)如图,在直角梯形中,∥点分别是的中点,现将折起,使,(1)求证:∥平面;(2)求点到平面的距离.-高二数学
已知点与点,则线段之间的距离是-高二数学
已知向量,,其中,则的夹角能成为直角三角形内角的概率是-高三数学
已知向量与向量,则向量与的夹角是()A.B.C.D.-高一数学
如图,四棱锥中,,底面为梯形,,,且,.(1)求证:;(2)求二面角的余弦值.-高三数学
如图,在直三棱柱中,AB=1,,.(Ⅰ)证明:;(Ⅱ)求二面角A——B的余弦值。-高二数学
如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,D,E分别是AB,BB1的中点,AA1=AC=CB=AB.(1)证明:BC1∥平面A1CD;(2)求二面角D-A1C-E的正弦值.-高三数学
已知a=(1,1,1),b=(0,2,-1),c=ma+nb+(4,-4,1).若c与a及b都垂直,则m,n的值分别为.-高三数学
如右图,正方体的棱长为1.应用空间向量方法求:⑴求和的夹角⑵.-高二数学
设平面的一个法向量为,平面的一个法向量为,若,则k=()A.2B.-4C.-2D.4-高二数学
已知|a|=|b|=2,,则a与b的夹角为______-高一数学
在空间直角坐标系中,点关于平面对称的点的坐标是(▲)A.B.C.D.-高二数学
已知向量,若与共线,则()A.B.C.D.-高二数学
在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,向量一定是[]A.有相同起点的向量B.等长向量C.共面向量D.不共面向量-高二数学
已知向量,若,则______;-高二数学
如图1,A,D分别是矩形A1BCD1上的点,AB=2AA1=2AD=2,DC=2DD1,把四边形A1ADD1沿AD折叠,使其与平面ABCD垂直,如图2所示,连接A1B,D1C得几何体ABA1
如图,在长方体ABCDA1B1C1D1中,已知AB=4,AD=3,AA1=2,E,F分别是棱AB,BC上的点,且EB=FB=1.(1)求异面直线EC1与FD1所成角的余弦值;(2)试在面A1
在空间直角坐标系中,已知点A(1,0,2),B(1,—3,1),点M在y轴上,且M到A与到B的距离相等,则M的坐标是。-高三数学
已知集合,则.-高一数学
如图,在矩形ABCD中,AD=2,AB=4,E、F分别为边AB、AD的中点,现将△ADE沿DE折起,得四棱锥A—BCDE.(1)求证:EF∥平面ABC;(2)若平面ADE⊥平面BCDE,求四面体FDC
如图,在直三棱柱ABCA1B1C1中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,BC=1,A1A=,M是CC1的中点.(1)求证:A1B⊥AM;(2)求二面角BAMC的平面角的
如图,四边形ABEF和四边形ABCD均是直角梯形,∠FAB=∠DAB=90°,AF=AB=BC=2,AD=1,FA⊥CD.(1)证明:在平面BCE上,一定存在过点C的直线l与直线DF平行;(2)求二面
在正三棱柱中,已知,,则异面直线和所成角的正弦值为()A.1B.C.D.-高三数学
设、是平面直角坐标系(坐标原点为)内分别与轴、轴正方向相同的两个单位向量,且,,则的面积等于-高三数学
已知,且//(),则k=______.-高二数学
在正三角形ABC中,E、F、P分别是AB、AC、BC边上的点,且满足===(如图(1)),将△AEF沿EF折起到△EF的位置,使二面角EFB成直二面角,连接B、P(如图(2)).(1)求证:E⊥平面B
如图,四棱锥的底面为一直角梯形,侧面PAD是等边三角形,其中,,平面底面,是的中点.(1)求证://平面;(2)求与平面BDE所成角的余弦值;(3)线段PC上是否存在一点M,使得AM⊥平面-高二数学
如图,已知四棱锥中,底面为菱形,平面,,分别是的中点.(1)证明:平面;(2)取,若为上的动点,与平面所成最大角的正切值为,求二面角的余弦值。-高二数学
在直角坐标平面内,已知向量,,A为动点,,则与夹角的最小值为()A.B.C.D.-高三数学
如图6,在三棱柱中,△ABC为等边三角形,侧棱⊥平面,,D、E分别为、的中点.(Ⅰ)求证:DE⊥平面;(Ⅱ)求BC与平面所成角;(Ⅲ)求三棱锥的体积.-高二数学
点A(x,2,3)与点B(-1,y,z)关于坐标平面yOz对称,则x=_____,y=______,z=______.-高二数学
设a=(x,4,3),b=(3,2,z),且a∥b,则等于()A.9B.-4C.D.-9-高二数学
若向量,,,,则实数的值为()A.B.C.2D.6-高二数学
如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AA1=AD=1,E为CD的中点.(1)求证:B1E⊥AD1.(2)在棱AA1上是否存在一点P,使得DP∥平面B1AE?若存在,求AP的长;若不存在,说明理
(本小题满分12分)已知,,(1)求和.(2)若,作,求的面积-高三数学
设点M是Z轴上一点,且点M到A(1,0,2)与点B(1,-3,1)的距离相等,则点M的坐标是()A.(-3,-3,0)B.(0,0,-3)C.(0,-3,-3)D.(0,0,3)-高一数学
如图,已知棱长为的正方体,E为BC的中点,求证:平面平面。(12分)-高二数学
在长方体中,已知DA=DC=4,DD1=3,求异面直线A1B与B1C所成角的余弦值。-高二数学
已知空间四边形ABCD中,O是空间中任意一点,点M在OA上,且OM=2MA,N为BC中点,则=()A.B.C.D.-高二数学
返回顶部
题目简介
在直角梯形中,,,,如图,把沿翻折,使得平面平面.(1)求证:;(2)若点为线段中点,求点到平面的距离;(3)在线段上是否存在点,使得与平面所成角为?若存在,求出的值;若不存-高三数学
题目详情
(1)求证:
(2)若点
(3)在线段
答案
试题分析:
(1)据题意,要证明
(2)由(1)得
(3)该问利用坐标法最为简洁,在第二问建立的坐标系的基础上,设
试题解析:
(1)证明:因为
因为平面
所以
又
(2)解法1:因为
所以点
解法2:由已知条件可得
由(1)知
又
由
则
所以
因为点
解法3:因为点
所以
所以点
因为
(3)假设在线段上存在点
设
又平面
所以
可得
综上所述,在线段
此时