附加题 立体几何

发布 2022-10-11 05:52:28 阅读 3545

22.(本小题满分10分)

如图,在直三棱柱中,ab⊥ac,ab=ac=2, =4,点d是bc的中点。

1)求异面直线与所成角的余弦值;

2)求平面与平面所成二面角的正弦值。

22.(本小题满分10分)

如图,在正四棱柱中,,,点是的中点,点在上.

设二面角的大小为.

1)当时,求的长;

2)当时,求的长.

23.(本小题满分10分)

如图,在三棱柱中,底面为直角三角形,,顶点在底面内的射影是点,且,点是平面内一点.

1)若是的重心,求直线与平面所成角;

2)是否存在点,使且平面平面,若存在,求出线段的长度,若不存在,说明理由.

23.解:如图以cb、ca分别为x,y轴,过c作直线cz//bc1,以cz为z轴。

1)t是△abc1重心。

设面abc1的法向量为。

取法向量。设ta1与面abc1所成角为5分。

2)t在面abc1内,即。由得。

设面caa1c1法向量为。

取。设面ta1c1法向量为。

取,由平面平面得。

由①②解得,存在点t,tc=. 10分。

22.(本小题满分10分)

如图,在空间直角坐标系o xyz中,正四棱锥。

p abcd的侧棱长与底边长都为,点m,n分别。

在pa,bd上,且.

1)求证:mn⊥ad;

2)求mn与平面pad所成角的正弦值.

22.(本小题满分10分)

如图,在正四棱锥p-abcd中,pa=ab=,点m,n分别**段pa和bd上,bn=bd.

1)若pm=pa,求证:mn⊥ad;

2)若二面角m-bd-a的大小为,求线段mn的长度.

22.(本小题满分10分)

证明:连接ac,bd交于点o,以oa为x轴正方向,以ob为y轴正方向,op为z轴建立空间直角坐标系.

因为pa=ab=,则a(1,0,0),b(0,1,0),d(0,-1,0),p(0,0,1).

1)由=,得n(0,,0),由=,得m(,0,),所以1,-1,0).

因为·=0.所以mn⊥ad4分。

2)因为m在pa上,可设=λ,得m(λ,0,1-λ)

所以=(λ1,1-λ)0,-2,0).

设平面mbd的法向量n=(x,y,z),由得。

其中一组解为x=λ-1,y=0,z=λ,所以可取n=(λ1,08分。

因为平面abd的法向量为=(0,0,1),所以cos=||即=,解得λ=,

从而m(,0,),n(0,,0),所以mn10分。

22.在底面边长为2,高为1的正四梭柱abcd=a1b1c1d1中,e,f分别为bc,c1d1的中点.

(1)求异面直线a1e,cf所成的角;

(2)求平面a1ef与平面add1a1所成锐二面角的余弦值.

22.(10分)如图所示,abcd﹣a1b1c1d1是长方体,已知ab=3,ad=4,aa1=2,m是棱a1d1的中点,求直线am与平面bb1d1d所成角的正弦值.

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