必做题,本小题10分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.如图,在底面边长为1,侧棱长为2的正四棱柱中,P是侧棱上的一点,.(1)当时,求直线AP与平面BDD1B1所成角的度-高三数学

题目简介

必做题,本小题10分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.如图,在底面边长为1,侧棱长为2的正四棱柱中,P是侧棱上的一点,.(1)当时,求直线AP与平面BDD1B1所成角的度-高三数学

题目详情

必做题, 本小题10分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
如图,在底面边长为1,侧棱长为2的正四棱柱中,P是侧棱上的一点,.
(1)当时,求直线AP与平面BDD1B1所成角的度数;
(2)在线段上是否存在一个定点,使得对任意的m,⊥AP,并证明你的结论.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案


(1)60º
(2)Q为的中点时
(1)建立如图所示的空间直角坐标系,则

A(1,0,0),  B(1,1,0),  P(0,1,m),C(0,1,0),  D(0,0,0),
B1(1,1,1),  D1(0,0,2).
所以

又由的一个法向量.
所成的角为
=
解得.故当时,直线AP与平面所成角为60º. ………5分
(2)若在上存在这样的点Q,设此点的横坐标为x,
.
依题意,对任意的m要使D1Q在平面APD1上的射影垂直于AP. 等价于

即Q为的中点时,满足题设的要求.                ……………10分

更多内容推荐