如图所示的几何体中,面为正方形,面为等腰梯形,,,,且平面平面.(1)求与平面所成角的正弦值;(2)线段上是否存在点,使平面平面?证明你的结论.-高三数学

题目简介

如图所示的几何体中,面为正方形,面为等腰梯形,,,,且平面平面.(1)求与平面所成角的正弦值;(2)线段上是否存在点,使平面平面?证明你的结论.-高三数学

题目详情

如图所示的几何体中,面为正方形,面为等腰梯形,,且平面平面
(1)求与平面所成角的正弦值;
(2)线段上是否存在点,使平面平面
证明你的结论.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1) , (2)详见解析.

试题分析:(1)利用空间向量求线面角,关键求出面的一个法向量. 先由面面垂直得到线面垂直,即由平面,得平面.建立空间直角坐标系,表示各点坐标,得 ,设平面的法向量为,则有所以  取,得.根据与平面所成的角正弦值等于与平面法向量夹角余弦值的绝对值,得到与平面所成角的正弦值为.(2) 假设线段上存在点,设 ,可求出平面的一个法向量.要使平面平面,只需,即,此方程无解,所以线段上不存在点,使平面平面
(1)因为
在△中,由余弦定理可得
所以. 又因为
平面,所以平面.  
所以两两互相垂直,
如图建立空间直角坐标系

,所以
所以
设平面的法向量为,则有
所以  取,得.   
与平面所成的角为,则
所以与平面所成角的正弦值为
(2)线段上不存在点,使平面平面.证明如下:
假设线段上存在点,设 ,所以
设平面的法向量为,则有 
所以  取,得
要使平面平面,只需,即
此方程无解,所以线段上不存在点,使平面平面

更多内容推荐