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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