精英家教网 > 高中数学 > 题目详情
在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AD=
2
,AA1=2,如图,
(1)当点P在BB1上运动时(点P∈BB1,且异于B,B1)设PA∩BA1=M,PC∩BC1=N,求证:MN平面ABCD
(2)当点P是BB1的中点时,求异面直线PC与AD1所成角的正弦值.
(1)证明:连接MN,∵BPAA1,∴
PM
MA
=
BP
AA1

同理
PN
NC
=
BP
CC1
,∵AA1=CC1,∴
PM
MA
=
PN
NC
,∴MNAC,
又AC?平面ABCD,MN?平面ABCD,∴MN平面ABCD.
(2)∵ABC1D1,AB=C1D1,∴四边形ABC1D1为平行四边形,
∴AD1BC1,∴∠BNC为异面直线PC与AD1所成角,
∵点P是BB1的中点,∴BP=1=
1
2
CC1,∴BN=
1
2
NC1=
1
3
AC1=
6
3

CN=2PN=
2
3
PC=
2
3
3
,BC=
2

由余弦定理得cos∠BNC=
BN2+CN2-BC2
2×BN×CN
=0,
∴sin∠BNC=1.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中数学 来源:不详 题型:单选题

平面ACD⊥平面α,B为AC的中点,AC=2,∠CBD=60°,P是α内的动点,且P到直线BD的距离为
3
,则△APC面积的最大值为(  )
A.2
3
B.
3
+
2
C.2D.
3

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,在四面体ABCD中,平面EFGH分别平行于棱CD、AB,E、F、G、H分别在BD、BC、AC、AD上,且CD=a,AB=b,CD⊥AB.
(1)求证:四边形EFGH是矩形.
(2)设
DE
DB
=λ(0<λ<1)
,问λ为何值时,四边形EFGH的面积最大?

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,已知E、F分别是三棱锥A-BCD的侧棱AB、AD的中点,
求证:EF平面BCD.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图所示,PD⊥底面ABCD,四边形ABCD是正方形,PD=DC,E是PC的中点.
(1)证明:PA平面BDE;
(2)证明:平面ADE⊥平面PBC;
(3)求直线AE与平面ABCD所成角的余弦值.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

设多面体ABCDEF,已知ABCDEF,平面ABCD⊥平面ADF,△ADF是以AD为斜边的等腰直角三角形,若∠ADC=120°,AD=2,AB=2,CD=4,EF=3,G为BC的中点.
(1)求证:EG平面ADF;
(2)求直线DE与平面ABCD所成角的余弦值.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

已知直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB⊥AC,AB=AC=AA1,D,E,F分别为AB1,CC1,BC的中点.
(1)求证:DE平面ABC;
(2)求证:B1F⊥平面AEF.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,四棱锥P-ABCD的底面是矩形,PA⊥平面ABCD,E,F分别是AB,PD的中点,
又∠PDA为45°
(1)求证:AF平面PEC
(2)求证:平面PEC⊥平面PCD.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

若将边长为2的正方形ABCD沿对角线BD折成一个直二面角,且EA⊥平面ABD,AE=a(如图).
(Ⅰ)若a=2
2
,求证:AB平面CDE;
(Ⅱ)求实数a的值,使得二面角A-EC-D的大小为60°.

查看答案和解析>>

同步练习册答案