(本小題滿分14分)
已知直角梯形
中(如圖1),
,
為
的中點,
將
沿
折起,使面
面
(如圖2),點
在線段
上,
.
(1)求異面直線
與
所成角的余弦值;
(2)求二面角
的余弦值;
(3)在四棱錐
的棱
上是否存在一點
,使得
平面
,若存在,求出
點的位置,若不存在,請說明理由.
解:(1)依題意知:
.
又
面
面
,面
面
,
面
,
所以
面
. …………2分
又因為
.
以
為原點,建立如圖所示的坐標系, …………3分
則
. …………4分
由于
,
所以
,
即
.
…………5分
所以
,
.
所以
. …………6分
(2)易知
為平面
的法向量. …………7分
設(shè)平面
的法向量為
,
則
即
,…………8分
令
則
,即
. …………9分
二面角
的平面角為
,則
.…………10分
(3)方法一:存在
的中點
,使得:
平面
,證明如下:
連接
,交
于
,取
中點
,連
.
在△
中,
分別為
中點,則
.
…………11分
在△
中,
分別為
中點,則
. …………12分
所以平面
平面
.
又
平面
,
所以
平面
. …………14分
方法二:假設(shè)在四棱錐
的棱
上存在一點
,使得
平面
,不妨設(shè):
, …………11分
由
,得
. …………12分
由(2)知平面
的法向量
,由
得
. ……13分
故存在
的中點
,使得
平面
. …………14分
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題
科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:解答題
(本題滿分12分)
如圖,已知直角梯形
的上底
,
,
,平面
平面
,
是邊長為
的等邊三角形。
(1)證明:
;
(2)求二面角
的大小。
(3)求三棱錐
的體積。
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科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:解答題
(本小題滿分12分)
如圖, 在直三棱柱ABC-A
1B
1C
1中,AC=3
,BC=4,
,AA
1=4,點D是AB的中點.
(Ⅰ)求證:AC⊥BC
1;
(Ⅱ)求二面角
的余弦值.
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科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:解答題
(本小題滿分12分)
四棱錐
中,側(cè)棱
,底面
是直角梯形,
,且
,
是
的中點
.
(I)求異面直線
與
所成的角;
(II)線段
上是否存在一點
,使得
?若存在,求出
的值;若不存在,請說明理由.
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科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:解答題
(本小題滿分13分)已知
是腰長為2的等腰直角三角形(如圖1),
,在邊
上分別取點
,使得
,把
沿直線
折起,使
=90°,得四棱錐
(如圖2).在四棱錐
中,
(I)求證:CE⊥AF;
(II)當
時,試在
上確定一點G,使得
,并證明你的結(jié)論.
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科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:解答題
如圖,D,E分別為三棱錐P—ABC
的棱AP、AB上的點,且AD:DP=AE:EB=1:3.求證:DE//平面PBC
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科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:解答題
(本小題滿分12)
如圖,在四棱錐S—ABCD中,已知底面ABCD為直角梯形,其中AD//BC,
底面ABCD,SA=AB=BC=2,SD與平面ABCD所成角的正切值為
。
(Ⅰ)在棱SD上找一點E,使CE//平面SAB,
并證明。
(Ⅱ)求二面角B—SC—D的余弦值。
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科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:填空題
如圖,已知球O的球面上四點A、B、C、D,
平面ABC,
,則球O的體積等于 。
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