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如图,在45°的二面角α-l-β的棱上有两点A、B,点C、D分别在α,β内,且AC⊥AB,∠ABD=45°,AC=AB=BD=1,则CD的长度为(  )
分析:过D作DE垂直AB于E,由已知中二面角α-l-β为45°,且AC⊥AB,∠ABD=45°,AC=AB=BD=1,计算出DE,AE长后,代入异面直线上两点距离公式,可得答案.
解答:解:过D作DE垂直AB于E
∠ABD=45°,BD=1,
∴DE=
2
2

又∵AB=1
∴AE=1-
2
2

又∵二面角α-l-β为45°
故CD=
AC2+AE2+DE2-2AC•DE•COS45°
=
2-
2

故选B
点评:本题考查的知识点是异面直线上两点之间的距离公式,其中计算出DE,AE长是解答本题的关键.
练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:

(2013•广元二模)如图,在五面体EF-ABCD中,四边形ADEF是正方形,FA⊥平面ABCD,BC∥AD,CD=l,AD=2
2
,∠BAD=∠CDA=45°.
①证明:CD⊥平面ABF;
②求二面角B-EF-A的正切值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

(2012•淮南二模)如图,在四棱锥E-ABCD中,四边形ABCD为平行四边形,BE=BC,AE⊥BE,M为CE上一点,且BM⊥面ACE.
(1)求证:AE⊥BC;
(2)若点N为线段AB的中点,求证:MN∥面ADE;
(3)若 BE=4,CE=4
2
,且二面角A-BC-E的大小为45°,求三棱锥C-ABE的体积.

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科目:高中数学 来源: 题型:

(2012•广安二模)如图,在三棱锥P-ABC中,PB⊥面ABC,∠ABC=90°,AB=BC=2,∠PAB=45°,点D,E,F分别是AC,AB,BC的中点.
(1)求证:EF⊥PD;
(2)求直线PF与平面PBD所成的角的大小;
(3)求二面角E-PF-B的大小.

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科目:高中数学 来源: 题型:

(2010•桂林二模)如图,在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD为等腰梯形,AB∥CD,AB=2,BC=CD=1,AA1=1,F在棱AB(不含端点)上,且C1F与底面ABCD所成角的大小为45°
(Ⅰ)证明:直线D1B1⊥平面FCC1
(Ⅱ)求二面角B-FC1-C的大小.

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科目:高中数学 来源:2012年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(天津卷解析版) 题型:解答题

如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,AC⊥AD,AB⊥BC,∠BAC=45°,PA=AD=2,AC=1.

(Ⅰ)证明PC⊥AD;

(Ⅱ)求二面角A-PC-D的正弦值;

(Ⅲ)设E为棱PA上的点,满足异面直线BE与CD所成的角为30°,求AE的长.

 

【解析】解法一:如图,以点A为原点建立空间直角坐标系,依题意得A(0,0,0),D(2,0,0),C(0,1,0), ,P(0,0,2).

(1)证明:易得于是,所以

(2) ,设平面PCD的法向量

,即.不防设,可得.可取平面PAC的法向量于是从而.

所以二面角A-PC-D的正弦值为.

(3)设点E的坐标为(0,0,h),其中,由此得.

,故 

所以,,解得,即.

解法二:(1)证明:由,可得,又由,,故.又,所以.

(2)如图,作于点H,连接DH.由,,可得.

因此,从而为二面角A-PC-D的平面角.在中,,由此得由(1)知,故在中,

因此所以二面角的正弦值为.

(3)如图,因为,故过点B作CD的平行线必与线段AD相交,设交点为F,连接BE,EF. 故或其补角为异面直线BE与CD所成的角.由于BF∥CD,故.在中,

中,由,,

可得.由余弦定理,,

所以.

 

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