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如图,已知等边三角形ABC与正方形ABDE有一公共边AB,二面角C-AB-D的余弦值为
3
3
,M是AC的中点,则EM,DE所成角的余弦值等于______.
连结CD、CE,取AB的中点H,
设点C在平面ABDE内的射影为O,连结CO、OH、CH
∵CH是等边三角形ABC的中线,∴CH⊥AB
∵CO⊥平面ABDE,得OH是CH在平面ABDE内的射影
∴OH⊥AB,得∠OHC就是二面角C-AB-D的平面角
设AB=2,则等边△ABC中,CH=
3
2
AB=
3

Rt△COH中,cos∠OHC=
OH
CH
=
3
3
,可得OH=
3
3
CH=1,
由此可得点O是正方开ABDE的中心,可得四棱锥C-ABDE是所有棱长均为2的正四棱锥
等边△ACE中,
EM
=
1
2
EA
+
EC
)且|
EM
|=
3

ED
EM
=
1
2
ED
•(
EA
+
EC
)=
1
2
ED
EA
+
1
2
ED
EC

∵∠DEA=90°,得
ED
EA
=0;∠DEC=60°,得
ED
EC
=|
ED
|•|
EC
|cos60°=2
ED
EM
=
1
2
×0+
1
2
×2=1
可得cos<
ED
EM
>=
ED
EM
|
ED
|•|
EM
|
=
1
3
=
3
6

由此结合两条直线所成角的定义,可得直线EM、DE所成角的余弦值等于
3
6

练习册系列答案
相关习题

科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

已知正四面体ABCD的棱长为a,点O是△BCD的中心,点M是CD中点.
(1)求点A到面BCD的距离;
(2)求AB与面BCD所成角的正弦值.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,四棱锥P-ABCD,PA⊥底面ABCD,ABCD,AB⊥AD,AB=AD=
1
2
CD=2,PA=2,M,E,F分别是PA,PC,PD的中点.
(1)证明:EF平面PAB;
(2)证明:PD⊥平面ABEF;
(3)求直线ME与平面ABEF所成角的正弦值.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

在三棱柱ABC-A1B1C1中,AB⊥侧面BB1C1C,已知BC=1,∠BCC1=
π
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,AB=CC1=2.
(1)求证:C1B⊥平面ABC;
(2)设E是CC1的中点,求AE和平面ABC1所成角正弦值的大小.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,已知平行六面体ABCD-A1B1C1D1的底面为正方形,O1,O分别为上、下底面中心,且A1在底面ABCD上的射影为O.
(1)求证:平面O1DC⊥平面ABCD;
(2)若点E、F分别在棱AA1、BC上,且AE=2EA1,问F在何处时,EF⊥AD?
(3)若∠A1AB=60°,求二面角C-AA1-B的正切值.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:单选题

如图,△ABC是等腰直角三角形∠ACB=90°,AC=2a,D,E分别为AC,AB的中点,沿DE将△ADE折起,得到如图所示的四棱锥A′-BCDE
(Ⅰ)在棱A′B上找一点F,使EF平面A′CD;
(Ⅱ)当四棱锥A'-BCDE体积取最大值时,求平面A′CD与平面A′BE夹角的余弦值.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,在底面是直角梯形的四棱锥P-ABCD中,ADBC,∠ABC=90°,PA⊥平面ABCD,PA=4.AD=2,AB=2
3
,BC=6.
(Ⅰ)求证:BD⊥平面PAC;
(Ⅱ)求二面角A-PC-D的余弦值.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,在三棱锥P-ABC中,底面△ABC为等边三角形,∠APC=90°,AC=2PA=4,且平面PAC⊥平面ABC.
(1)求三棱锥P-ABC的体积;
(2)求二面角B-AP-C的余弦值;
(3)判断在线段AC上是否存在点Q,使得△PQB为直角三角形?若存在,找出所有符合要求的点Q,并求
AQ
QC
的值;若不存在,说明理由.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,多面体ABCDS中,面ABCD为矩形,SD⊥AD,SD⊥AB,且AB=2AD,SD=
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AD,
(1)求证:平面SDB⊥平面ABCD;
(2)求二面角A-SB-D的大小.

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同步练习册答案