如圖,在長方體ABCD-A1B1C1D1中,AB=2,AA1=
3
,AD=2
2
,P為C1D1的中點,M為BC的中點.
(Ⅰ)證明:AM⊥PM;
(Ⅱ)求AD與平面AMP所成角的正弦值;
(Ⅲ)求二面角P-AM-D的大。
(Ⅰ)以D點為原點,DA、DC、DD1為x軸、y軸、z軸正方向,建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系D-xyz…(1分)
可得D(0,0,0),P(0,1,
3
),C(0,2,0)
,A(2
2
,0,0),M(
2
,2,0)

PM
=(
2
,2,0)-(0,1,
3
)=(
2
,1,-
3
)
,
AM
=(
2
,2,0)-(2
2
,0,0)=(-
2
,2,0)

由此可得
PM
AM
=(
2
,1,-
3
)•(-
2
,2,0)=0

PM
AM
,可得AM⊥PM.…(4分)
(Ⅱ)設(shè)平面PAM的一個法向量為
n
=(x,y,z)
,
n
PM
=0
n
AM
=0
,即
2
x+y-
3
z=0
-
2
x+2y=0
解得
z=
3
y
x=
2
y
,
取y=1,得
n
=(
2
,1,
3
)
,…(6分)
∴AD與平面AMP所成角θ的正弦值
sinθ=|cos<
DA
,
n
>|=
|
DA
n
|
|
DA
||
n
|
=
|(2
2
,0,0)•(
2
,1,
3
)|
2
2
(
2
)
2
+12+(
3
)
2
=
3
3
.…(9分)
(Ⅲ)由(II),向量
n
=(
2
,1,
3
)
是平面PAM的一個法向量,
∵平面AMD的法向量為
m
=(0,0,1)
,可得cos<
m
n
>=
m
n
|
m
|•|
n
|
=
3
6
=
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

如圖所示,在正方體ABCD-A1B1C1D1中,M、N分別是C1C、B1C1的中點.
求證:MN∥平面A1BD.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知直線,則直線至多可以確定平面的個數(shù)為      (   )
A.1 B.2C.3D.4

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

在如圖所示的幾何體ABCED中,EC⊥面ABC,DB⊥面ABC,CE=CA=CB=2DB,∠ACB=90°,M為
AD的中點.(1)證明:EM⊥AB;(2)求直線BM和平面ADE所成角的正弦值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

如圖,平面α⊥平面β,A∈α,B∈β,AB與平面α所成的角為
π
4
,過A、B分別作兩平面交線的垂線,垂足為A′、B′,若AB=3A'B',則AB與平面β所成的角的正弦值是( 。
A.
14
6
B.
5
5
C.
22
6
D.
3
3

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

如圖,四棱錐S-ABCD的正視圖是邊長為2的正方形,側(cè)視圖和俯視圖是全等的等腰三角形,直線邊長為2.
(1)求二面角C-SB-A的大小;
(2)P為棱SB上的點,當(dāng)SP的長為何值時,CP⊥SA?

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

如圖,等邊△SAB與直角梯形ABCD垂直,AD⊥AB,BC⊥AB,AB=BC=2,AD=1.若E,F(xiàn)分別為AB,CD的中點.
(1)求|
SC
+
SD
|的值;
(2)求面SCD與面SAB所成的二面角大。

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

已知四棱錐P-ABCD的底面ABCD是直角梯形,ABCD,AD⊥AB,AD=AB=
1
2
CD=1,PD⊥面ABCD,PD=
2
,E是PC的中點
(1)證明:BE面PAD;
(2)求二面角E-BD-C的大。

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

如圖,在長方體ABCD-A1B1C1D1中AA1=AD=1,E為CD中點.
(Ⅰ)求證:B1E⊥AD1;
(Ⅱ)在棱AA1上是否存在一點P,使得DP平面B1AE?若存在,求AP的長;若不存在,說明理由.
(Ⅲ)若二面角A-B1E-A1的大小為30°,求AB的長.

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