(12分)如图,三棱柱ABC-A1B1C1的所有棱长都为2,D为CC1中点,
平面ABC![]()
(Ⅰ)求证:AB1⊥平面A1BD;
(Ⅱ)求二面角A-A1D-B的余弦值;
(Ⅲ)求点C到平面A1BD的距离.
(1)见解析(2)二面角
的余弦值为
.(3)
.
解析试题分析:(1)证明线面垂直,根据其判定定理,只须证明AB1垂直这个面内的两条相交直线即可,本小题显然应证:
.
(2)利用空间向量法求二面角,先求出二面角两个面的法向量,然后再利用
求解即可.
(3)利用空间向量法点C到平面
的距离根据
来解即可.
(1)取
中点
,连结
.
为正三角形,
.
在正三棱柱
中, 平面
平面
,
平面
.
取
中点
,以
为原点,
,
,
的方向为
轴的正方向建立空间直角坐标系,则
,
,
,
,
,![]()
,
,
.
,
,
,
.
平面
.
(2)设平面
的法向量为
.
,
.
,
,![]()
![]()
令
得![]()
由(1)知
平面
,
为平面
的法向量.
二面角
的余弦值为
.
(3)由(2),
为平面
法向量,
.
点
到平面
的距离
.
考点:空间向量法证明线面垂直,求二面角,点到直线的距离,线面垂直的判定定理.
点评:掌握线线、线面、面面的平行与垂直判断与性质是解决此类问题的前提.
科目:高中数学 来源: 题型:解答题
(本小题满分12分)
如图,四棱锥
中,
底面
,四边形
中,
,
,
,
,E为
中点.
(1)求证:CD⊥面PAC;(2)求:异面直线BE与AC所成角的余弦值;![]()
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科目:高中数学 来源: 题型:解答题
本小题满分12分)![]()
已知三棱锥PABC中,PA⊥平面ABC,AB⊥AC,PA=AC=
AB,
N为AB上一点,AB=4AN,M,S分别为PB,BC的中点.
(I)证明:CM⊥SN;(II)求SN与平面CMN所成角的大小.
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科目:高中数学 来源: 题型:解答题
(本小题满分12分)
正四棱柱ABCD—A1B1C1D1中,已知AB=2,E,F分别是D1B,AD的中点,![]()
(1)建立适当的坐标系,求出E点的坐标;
(2)证明:EF是异面直线D1B与AD的公垂线;
(3)求二面角D1—BF—C的余弦值.![]()
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科目:高中数学 来源: 题型:解答题
(本小题满分12分)
如图,在三棱锥S-ABC中,BC⊥平面SAC,AD⊥SC.
(I)求证:AD⊥平面SBC;
(II)试在SB上找一点E,使得BC//平面ADE,并证明你的结论.![]()
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