精英家教网 > 高中数学 > 题目详情

(本小题满分14分)三棱柱的直观图及三视图(正视图和俯视图是正方形,侧视图是等腰直角三角形)如图所示,的中点.

(1)求证:平面

(2)求二面角的正切值.

(1)证明详见解析;(2).

【解析】

试题分析:本题主要考查三视图、线线垂直、线面垂直、空间向量法、补体法等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、空间想象能力、逻辑推理能力、转化能力、计算能力. 第一问,利用线面垂直的性质,得到,再由,利用线面垂直的判定,得到平面,利用线面垂直的性质得,再由,利用线面垂直的判定,得到平面

平面平面;第二问,利用空间向量法,建立空间直角坐标系,得到向量的坐标,计算出平面和平面的法向量,再利用夹角公式得到,最后再计算.

试题解析:由三视图可知,几何体为直三棱柱,侧面为边长为2的正方形,底面是等腰直角三角形, 2分

(1)直三棱柱中,平面平面

,D为AC的中点,

,且

平面,又① ..6分

,且

在正方形中,

,且

,又② ..8分

由①②,又,且

. 9分

(2)解法一(空间向量法)以为原点建系,易得

设平面的法向量

,得 ..12分

又平面的法向量设二面角的平面角为

所以 ..14分

解法二:

所求二面角与二面角互余,

中点,有⊥平面,过垂线,垂足为

 

所以二面角的平面角是 11分

因为二面角与二面角互余,

所以二面角的正切值为; ..14分

解法三(补形)如图补成正方体,易得为二面角的平面角,

..14分

考点:三视图、线线垂直、线面垂直、空间向量法、补体法.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中数学 来源:2014-2015学年江苏省连云港、徐州、淮安、宿迁四市高三一模考试文科数学试卷(解析版) 题型:解答题

(本小题满分16分)己知函数

(1)若 ,求函数 的单调递减区间;

(2)若关于x的不等式 恒成立,求整数 a的最小值:

(3)若 ,正实数 满足 ,证明:

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源:2014-2015学年江苏省连云港、徐州、淮安、宿迁四市高三一模考试理科数学试卷(解析版) 题型:填空题

如图是一个算法的流程图,若输入x的值为2,则输出y的值为_____.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源:2014-2015学年广东省惠州市高三第三次调研文科数学试卷(解析版) 题型:选择题

下图是某个四面体的三视图,该四面体的体积为( )

A.72 B.36 C.24 D.12

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源:2014-2015学年广东省惠州市高三第三次调研文科数学试卷(解析版) 题型:选择题

已知0<a<2,复数(i是虚数单位),则的取值范围是( )

A. B.(1,5) C.(1,3) D.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源:2014-2015学年广东省惠州市高三第三次调研理科数学试卷(解析版) 题型:填空题

是平面内不共线的三点,点P在该平面内且有,现将一粒黄豆随机撒在△内,则这粒黄豆落在△内的概率为__________.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源:2014-2015学年广东省惠州市高三第三次调研理科数学试卷(解析版) 题型:选择题

某班班会准备从甲、乙等7名学生中选派4名学生发言,要求甲、乙两名同学至少有一人参加,那么不同的发言顺序的种数为( ).

A.840 B.720 C.600 D.30

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源:2014-2015学年北京市西城区高三上学期期末考试文科数学试卷(解析版) 题型:填空题

复数,则______.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源:2014-2015学年浙江省协作体第二次适应性测文科数学试卷(解析版) 题型:选择题

在等腰三角形中,在线段为常数,且),为定长,则的面积最大值为( )

A. B. C. D.

查看答案和解析>>

同步练习册答案