高中数学空间向量和立体几何练习试题附答案及解析_第1页
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文档简介

1、 word格式.可编辑 空间向量练习题1. 如图所示,四棱锥p-abcd的底面abcd是边长为1的菱形,bcd60°,e是cd的中点,pa底面abcd,pa2. ()证明:平面pbe平面pab;()求平面pad和平面pbe所成二面角(锐角)的大小.如图所示,以a为原点,建立空间直角坐标系.则相关各点的坐标分别是a(0,0,0),b(1,0,0),p(0,0,2),()证明 因为,平面pab的一个法向量是,所以共线.从而be平面pab.又因为平面pbe,故平面pbe平面pab.()解 易知 设是平面pbe的一个法向量,则由得所以 设是平面pad的一个法向量,则由得所以故可取 于是, 故

2、平面pad和平面pbe所成二面角(锐角)的大小是2. 如图,正三棱柱abca1b1c1的所有棱长都为2,d为cc1中点。()求证:ab1面a1bd;()求二面角aa1db的大小;()求点c到平面a1bd的距离;()证明 取中点,连结为正三角形,在正三棱柱中,平面平面,平面取中点,以为原点,的方向为轴的正方向建立空间直角坐标系,则,xzabcdofy,平面()解 设平面的法向量为,令得为平面的一个法向量由()知平面,为平面的法向量,二面角的大小为()解 由(),为平面法向量,点到平面的距离acdobeyzx3.如图,在四面体abcd中,o、e分别是bd、bc的中点,(1)求证:平面bcd;(2)

3、求异面直线ab与cd所成角的余弦值;(3)求点e到平面acd的距离 证明 连结oc, 在中,由已知可得 而, acdobeyzx即 平面 (2)解 以o为原点,如图建立空间直角坐标系,则, 异面直线ab与cd所成角的余弦值为解 设平面acd的法向量为则,令得是平面acd的一个法向量又点e到平面acd的距离4.已知三棱锥pabc中,paabc,abac,pa=ac=½ab,n为ab上一点,ab=4an,m,s分别为pb,bc的中点.()证明:cmsn;()求sn与平面cmn所成角的大小.证明:设pa=1,以a为原点,射线ab,ac,ap分别为x,y,z轴正向建立空间直角坐标系如图。则p(0,0,1),c(0,1,0),b(2,0,0),m(1,0,),n(,0,0),s(1,0).4分(),因为,所以cmsn 6分(),设a=(x,y,z)为平面cmn的一个法向量,则 9分因为所以sn与片面cmn所成角为45°。 12分5. 如图,在三棱柱中,已知学,网,侧面,(1)求直线c1b与底面abc所成角正切值;(2)在棱(不包含端点上确定一点的位置,使得(要求说明理由).(3)在(2)的条件下,若,求二面角的大小.解:(1)在直三棱柱中, 在平面上的射影为. 为直线与底面所成角. , 即直线与底面所成角正切值为2. (2)当e为中点时,. ,即 又, , (3

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