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> 如图,已知三棱柱的侧棱与底面垂直,⊥AC,M是的中点,N是BC的中点,点P在直线上,且满足.(1)当取何值时,直线PN与平面ABC所成的角最大?(2)若平面PMN与平面ABC所成的二面角为-高二数学
如图,已知三棱柱的侧棱与底面垂直,⊥AC,M是的中点,N是BC的中点,点P在直线上,且满足.(1)当取何值时,直线PN与平面ABC所成的角最大?(2)若平面PMN与平面ABC所成的二面角为-高二数学
题目简介
如图,已知三棱柱的侧棱与底面垂直,⊥AC,M是的中点,N是BC的中点,点P在直线上,且满足.(1)当取何值时,直线PN与平面ABC所成的角最大?(2)若平面PMN与平面ABC所成的二面角为-高二数学
题目详情
如图,已知三棱柱
的侧棱与底面垂直,
⊥AC,M是
的中点,N是BC的中点,点P在直线
上,且满足
.
(1)当
取何值时,直线PN与平面ABC所成的角
最大?
(2)若平面PMN与平面ABC所成的二面角为
,试确定点P的位置.
题型:解答题
难度:偏易
来源:不详
答案
(1)
(2)
本试题主要考查了立体几何中线面角以及二面角的求解和运用。
解:(1)以AB,AC,
分别为
轴,建立空间直角坐标系
,则
,平面ABC的一个法向量为
…………2分
则
…………………5分
于是问题转化为二次函数求最值,而
当
最大时,
最大,所以当
时,
.…………………7分
(2)已知给出了平面PMN与平面ABC所成的二面角为
,即可得到平面ABC的一个法向量为
,设平面PMN的一个法向量为
,
.
由
得
,…………………9分
解得
.…………………10分
令
于是由
,……………13分
解得
的延长线上,且
.
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