精英家教网 > 高中数学 > 题目详情
如图,在空间直角坐标系O-xyz中,正四棱锥P-ABCD的侧棱长与底边长都为3
2
,点M,N分别在PA,BD上,且
PM
PA
=
BN
BD
=
1
3

(1)求证:MN⊥AD;
(2)求MN与平面PAD所成角的正弦值.
考点:直线与平面所成的角
专题:综合题,空间位置关系与距离,空间角
分析:(1)求出
MN
=(-1,1,-2),
AD
=(-3,-3,0),证明
MN
AD
=3-3+0=0,可得
MN
AD
,即可证明MN⊥AD;
(2)求出平面PAD的法向量,利用向量的夹角公式,即可求MN与平面PAD所成角的正弦值.
解答: (1)证明:由题意,A(3,0,0),D(0,-3,0),M(1,0,2),N(0,1,0),则
MN
=(-1,1,-2),
AD
=(-3,-3,0).
MN
AD
=3-3+0=0,
MN
AD

∴MN⊥AD;
(2)解:∵P(0,0,3),A(3,0,0),D(0,-3,0),
PA
=(3,0,-3),
AD
=(-3,-3,0),
设平面PAD的法向量为
n
=(x,y,z),则
3x-3z=0
-3x-3y=0

∴可取
n
=(1,-1,1),
MN
=(-1,1,-2),
∴MN与平面PAD所成角的正弦值为|
n
MN
|
n
||
MN
|
|=|
-1-1-2
3
6
|=
2
2
3
点评:本题考查线线垂直,考查线面角,考查向量知识的运用,正确求出平面的法向量是关键.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中数学 来源: 题型:

双曲线2x2-y2=-1的离心率为(  )
A、
6
2
B、
3
C、
2
D、
2
2

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

已知函数f(x)=x4+x2-1,g(x)=ax3+x2+b(x∈R),其中a,b∈R.
(Ⅰ)若曲线y=f(x)与y=g(x)在点(1,1)处相交且有相同的切线,求a,b的值;
(Ⅱ)设F(x)=f(x)+g(x),若对于任意的a∈[-2,2],函数y=F(x)在区间[-1,1]上的值恒为负数,求b的取值范围.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

在数列{an}中,a2n=qna2n-1=d(n+1),(n∈N*),且前n项和为Sn,若a5=S2=8.
(1)求实数q,d;      
(2)求数列{an}的前n项和为Sn

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

一列火车从北京西站开往石家庄,全程277km,火车出发10min开出了13km后,以120km/h的速度匀速行驶. 
(1)试写出火车从出发开始行驶的路程s(km)与匀速行驶的时间t(h)之间的关系式.
(2)求火车离开北京2h后行驶的路程.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

已知函数f(x)=
1
x
+lnx-1
,g(x)=(lnx-1)ex+x(其中e为自然对数的底数).
(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)是否存在实数x0∈(0,+∞),使曲线y=g(x)在点x=x0处的切线与y轴垂直?若存在,求出x0的值;若不存在,请说明理由;
(Ⅲ)若实数m,n满足m>0,n>0,求证:nnem≥mnen

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

已知正三棱锥P-ABC中,E、F分别是AC,PC的中点,若EF⊥BF,AB=2,则三棱锥P-ABC的外接球的表面积为
 

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

已知F1,F2是双曲线E的两个焦点,以线段F1F2为直径的圆与双曲线的一个公共点是M,若∠MF1F2=30°,则双曲线E的离心率是
 

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

已知下列命题:
①命题“若x≠1,则x2-3x+2≠0”的逆否命题是“若x2-3x+2=0,则x=1”
②命题 p:?x∈R,x2+x+1≠0,则?p:?x∈R,x2+x+1=0.
③若p∨q为真命题,则p,q均为真命题
④“x>2”是“x2-3x+2>0”的充分不必要条件
其中,真命题的个数有(  )
A、4个B、3个C、2个D、1个

查看答案和解析>>

同步练习册答案