【题目】如图,
是边长为2的正方形,平面
平面
,且
,
是线段
的中点,过
作直线
,
是直线
上一动点.
![]()
(1)求证:
;
(2)若直线
上存在唯一一点
使得直线
与平面
垂直,求此时二面角
的余弦值.
【答案】(1)见解析;(2)![]()
【解析】
(1)先证EO⊥面ABCD,进而可得BC⊥面EOF,从而可证OF⊥BC;
(2)由(1)可得
平面
,得到
、
、
两两垂直,可建立空间直角坐标系
,由条件得到
,转化为向量
,从而
,转化为关于
的方程有唯一实数解,得到
,
,又判断∠BFC为二面角B﹣OF﹣C的平面角,利用向量夹角公式可求二面角B﹣OF﹣C的余弦值.
(1)因为
,
是
中点,故
,
又因为平面
平面
,平面
平面
,
故
平面
,所以
;
因为
,
,所以
,
故
平面
,
所以
.
(2)设
的中点为
,则有
,由(1),
平面
,
所以
、
、
两两垂直.可如图建立空间直角坐标系
.
依题意设点
的坐标为
,点
的坐标为
,又
,
,
所以
,
,
由(1)知
,故
与平面
垂直,等价于
,
故
,从而
,即
,
直线
上存在唯一一点
使得直线
与平面
垂直,即关于
的方程有唯一实数解.
所以
,解得
,此时
.
故点
的坐标为
,点
的坐标为
.
因为
平面
,所以
且
,
所以
即二面角
的平面角.
因为
,
,
所以
,
即若直线
上存在唯一一点
使得直线
与平面
垂直时,
所以二面角
的余弦值为
.
![]()
科目:高中数学 来源: 题型:
【题目】(本小题满分12分)已知点
为抛物线
的焦点,点
在抛物线
上,且
.
![]()
(Ⅰ)求抛物线
的方程;
(Ⅱ)已知点
,延长
交抛物线
于点
,证明:以点
为圆心且与直线
相切的圆,必与直线
相切.
查看答案和解析>>
科目:高中数学 来源: 题型:
【题目】已知椭圆
,
、
分别是椭圆
长轴的左、右端点,
为椭圆上的动点.
(1)求
的最大值,并证明你的结论;
(2)设直线
的斜率为
,且
,求直线
的斜率的取值范围.
查看答案和解析>>
科目:高中数学 来源: 题型:
【题目】在直角坐标系
中,曲线
的参数方程为
(
为参数),以坐标原点
为极点,
轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线
的极坐标方程为
.
(1)求曲线
的普通方程和曲线
的直角坐标方程;
(2)若点
在曲线
上,点
在曲线
上,求
的最小值及此时点
的坐标.
查看答案和解析>>
科目:高中数学 来源: 题型:
【题目】已知抛物线
的准线过椭圆C:
(a>b>0)的左焦点F,且点F到直线l:
(c为椭圆焦距的一半)的距离为4.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过点F做直线与椭圆C交于A,B两点,P是AB的中点,线段AB的中垂线交直线l于点Q.若
,求直线AB的方程.
查看答案和解析>>
科目:高中数学 来源: 题型:
【题目】在正方形
中,
,
分别为棱
和棱
的中点,则下列说法正确的是( )
A.
∥平面
B.平面
截正方体所得截面为等腰梯形
C.
平面
D.异面直线
与
所成的角为60°
查看答案和解析>>
科目:高中数学 来源: 题型:
【题目】已知正四棱柱
的底面边长
,侧棱长
,它的外接球的球心为
,点
是
的中点,点
是球
上的任意一点,有以下命题:
①
的长的最大值为9;
②三棱锥
的体积的最大值是
;
③存在过点
的平面,截球
的截面面积为
;
④三棱锥
的体积的最大值为20;
⑤过点
的平面截球
所得的截面面积最大时,
垂直于该截面.
其中是真命题的序号是___________
![]()
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com