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单位正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是AB,BC的中点.
(1)求证:直线AC与平面D1EF平行;
(2)求二面角D-EF-D1的正弦值;
(3)求直线AC与平面D1EF的距离.
考点:与二面角有关的立体几何综合题,直线与平面平行的判定,点、线、面间的距离计算
专题:空间位置关系与距离
分析:(1)根据线面平行的判定定理进行证明即可,利用中位线进行证明平行即可;
(2)先找出二面角D-EF-D1的平面角,然后在直角三角形中求出该角的正弦值即可;
(3)根据直线上任意一点到平面的距离相等可作出直线上一点到平面D1EF的垂线,然后解三角形可求出距离.
解答: (1)证明:因为E,F分别是AB,BC的中点,
所以EF∥AC,而AC?平面D1EF,EF?平面D1EF,
所以直线AC∥平面D1EF;
(2)设直线AC与直线BD相交于点O,与直线EF相交于点M,连接D1M,
由题意可知DM⊥EF,点M为EF的中点,D1E=D1F,
所以D1M⊥EF,则∠D1MD为二面角D-EF-D1的平面角,
由题意可得D1D=1,DM=
3
2
4
,则D1M=
34
4

则sin∠D1MD=
1
34
4
=
2
34
17

所以二面角D-EF-D1的正弦值为
2
34
17

(3)过点O作D1M的垂线交D1M于点N,则ON即为直线AC与平面D1EF的距离.
根据△OMN∽△D1MD,所以
ON
OM
=
D1D
D1M
,即
ON
2
4
=
1
34
4
,解得ON=
17
17

直线AC与平面D1EF的距离为
17
17
点评:本小题主要考查空间线面关系、二面角的度量、线面距离的度量等知识,考查化归与转化的数学思想方法,以及空间想象能力、推理论证能力和运算求解能力.
练习册系列答案
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若某空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是(  )
A、32B、16C、24D、48

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已知O是坐标原点,点A(-1,1),若点M(x,y)为平面区域
x+y≥2
x≤1
y≤2
上的一个动点,
OA
OM
则最大值为(  )
A、2B、0C、1D、-1

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化简下列式子:
(1)
2a
1
2
b
1
3
6a
1
3
b
1
2
×
(4a
1
4
b)
1
2
b
1
4
a

(2)
3x
2
3
y
1
5
9x
1
3
y
1
4
×
4x
1
2
x
2
4
y

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足sinA(
3
cosA+sinA)=
3
2

(Ⅰ)求角A;
(Ⅱ)若a=2
2
,S△ABC=2
3
,求b,c的值.

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已知复数z=m(m+1)+(m2-1)i,当实数m取什么值时,
(1)复数z是实数;
(2)复数z是纯虚数;
(3)复数z对应的点位于第一、三象限的角平分线上.

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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,在xoy平面上,点A(1,0),点B在单位圆上,∠AOB=θ(0<θ<π)
(1)若点B(-
3
5
4
5
),求tan(
θ
2
+
π
4
)的值;
(2)若
OA
+
OB
=
OC
,四边形OACB的面积用Sθ表示,求Sθ+
OA
OC
的取值范围.

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已知向量
a
=(-sinx,2),
b
=(1,cosx),函数f(x)=
a
b

(1)求f(
π
6
)的值
(2)若
a
b
时,求g(x)=
sin(π+x)+4cos(2π-x)
sin(
π
2
-x)-4sin(-x)
的值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知锐角△ABC内接于单位圆O,证明:cosA+cosB+cosC<
1
2
(AB+BC+CA)

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