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在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=4,BC=2,CC1=3,
CE
=2
EC1

(1)求点D1到平面BDE的距离;
(2)求直线A1B与平面BDE所成角的正弦值.
(1)如图建立空间直角坐标系:
D(0,0,0),B(2,4,0),E(0,4,2),D1(0,0,3),
DB
=(2,4,0),
DE
=(0,4,2)
DD1
=(0,0,3)
设面DBE的法向量为
n
=(x,y,z)

n
DB
n
DE
2x+4y=0
4y+2z=0

令y=1,则x=-2,z=-2.
n
=(-2,1,-2)
d=|
DD1
n
|
n
|
|=|
(0,0,3)•(-2,1,-2)
3
|=2

(2)A1(2,0,3),B(2,4,0),
A1B
=(0,4,-3)

设直线A1B与平面BDE所成的角为θ则sinθ=|cos<
A1B
n
>|=
|
A1B
n
|
|
A1B
||
n
|
=
10
5×3
=
2
3

所以直线A1B与平面BDE所成角的正弦值为
2
3

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

如图,三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱AA1⊥底面ABC,∠ACB=90°,E是棱CC1上动点,F是AB中点,AC=1,BC=2,AA1=4.
(1)当E是棱CC1中点时,求证:CF平面AEB1
(2)在棱CC1上是否存在点E,使得二面角A-EB1-B的余弦值是
2
17
17
,若存在,求CE的长,若不存在,请说明理由.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,AC⊥CD,∠ABC=60°,PA=AB=BC,E是PC的中点.
(1)证明:CD⊥AE;
(2)证明:PD⊥平面ABE;
(3)求二面角B-PC-D的余弦值.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:单选题

如图,在三棱锥P-ABC中,PA⊥底面ABC,∠ACB=90°,AE⊥PB于E,AF⊥PC于F,若PA=AB=2,∠BPC=θ,则当△AEF的面积最大时,tanθ的值为(  )
A.2B.
1
2
C.
2
D.
2
2

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AA1=AD=2,点E在棱CD上,且CE=
1
3
CD

(1)求证:AD1⊥平面A1B1D;
(2)在棱AA1上是否存在点P,使DP平面B1AE?若存在,求出线段AP的长;若不存在,请说明理由;
(3)若二面角A-B1E-A1的余弦值为
30
6
,求棱AB的长.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,AB=4,BC=3,AD=5,∠DAB=∠ABC=90°,E是CD的中点.
(Ⅰ)证明:CD⊥平面PAE;
(Ⅱ)若直线PB与平面PAE所成的角和PB与平面ABCD所成的角相等,求四棱锥P-ABCD的体积.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,PDCE为矩形,ABCD为梯形,平面PDCE⊥平面ABCD,∠BAD=∠ADC=90°,AB=AD=
1
2
CD=a,PD=
2
a.
(1)若M为PA中点,求证:AC平面MDE;
(2)求平面PAD与PBC所成锐二面角的大小(理);
求二面角P-AC-D的正切值的大小(文).

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱AA1⊥底面A1B1C1,∠BAC=90°,AB=AC=AA1=1,D是棱CC1的中点,P是AD的延长线与A1C1的延长线的交点.
(Ⅰ)求证:PB1平面A1BD;
(Ⅱ)求二面角A-A1D-B的大小;
(Ⅲ)在直线B1P上是否存在一点Q,使得DQ⊥平面A1BD,若存在,求出Q点坐标,若不存在请说明理由.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:填空题

已知是两条异面直线,,那么的位置关系____________________。

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同步练习册答案