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历年高考数学真题精选(按考点分类)专题29专题29直线与平面所成的角(学生版)一.解答题(共15小题)(2019•上海)如图,在长方体ABCD-ABCD中,M为BB上一点,已知BM=2,CD=3,1111 1(1)求直线AC和平面ABCD的夹角;1(2)求点A到平面AMC的距离.1为管1为管1(2019•天津)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为平行四边形,APCD为等边三角形,平面PAC1平面PCD,PA1CD,CD=2,AD=3.(I)设G,H分别为PB,AC的中点,求证:GH//平面PAD;(II)求证:PA1平面PCD;(III)求直线AD与平面PAC所成角的正弦值.PCPC(2019•浙江)如图,已知三棱柱ABC-A1B1C1,平面々ACC11平面ABC,/ABC=90。,ZBAC=30。,AA=AC=AC,E,F分别是AC,AB的中点.1 1 11(I)证明:EF1BC;(II)求直线EF与平面ABC所成角的余弦值.1第1页(共29页)
(2018•天津)如图,在四面体ABCD中,AABC是等边三角形,平面ABC1平面ABD,点M为棱AB的中点,AB=2,AD=2<3,ZBAD=90。.(I)求证:AD1BC;(II)求异面直线BC与MD所成角的余弦值;(III)求直线CD与平面ABD所成角的正弦值.C(2018•天津)如图,AD//BC且AD=2BC,AD1CD,EG//AD且EG=AD,CD//FG且CD=2FG,DG1平面ABCD,DA=DC=DG=2.(I)若M为CF的中点,N为EG的中点,求证:MN//平面CDE;(II)求二面角E-BC-F的正弦值;(I)若点P在线段DG上,且直线BP与平面ADGE所成的角为60。,求线段DP的长.第2页(共29页)
(2018•浙江)如图,已知多面体ABCA^B1C,A1A,B1B,C1C均垂直于平面ABC,ZABC=120。,AA=4,CC=1,AB=BC=BB=2.1 1 1(I)证明:AB±平面ABC;1 111(II)求直线AR与平面ABB1所成的角的正弦值.B(2018•新课标I)如图,四边形ABCD为正方形,E,F分别为AD,BC的中点,以DF为折痕把ADFC折起,使点C到达点P的位置,且PF±BF.(1)证明:平面PEF±平面ABFD;(2)求DP与平面ABFD所成角的正弦值.PP(2017•上海)如图,直三棱柱ABC-A/1cl的底面为直角三角形,两直角边AB和AC的长分别为4和2,侧棱KA1的长为5.(1)求三棱柱ABC-A/1cl的体积;(2)设M是BC中点,求直线AM与平面ABC所成角的大小.1第3页(共29页)(2017•浙江)如图,已知四棱锥P-ABCD,APAD是以AD为斜边的等腰直角三角形,BC//AD,CD1AD,PC=AD=2DC=2CB,E为PD的中点.(I)证明:CE//平面PAB;(II)求直线CE与平面PBC所成角的正弦值.(2017•天津)如图,在四棱锥P—ABCD中,AD1平面PDC,AD//BC,PD1PB,AD=1,BC=3,CD=4,PD=2.(I)求异面直线AP与BC所成角的余弦值;(II)求证:PD1平面PBC;(III)求直线AB与平面PBC所成角的正弦值.(2016•浙江)如图,在三棱台ABC—DEF中,平面BCFE1平面ABC,ZACB=90。,BE=EF=FC=1,BC=2,AC=3.(I)求证:BF1平面ACFD;(I)求直线BD与平面ACFD所成角的余弦值..(2016•新课标I)如图,四棱锥P—ABCD中,PA1底面ABCD,AD//BC,AB=AD=AC=3,PA=BC=4,M为线段AD上一点,AM=2MD,N为PC的中点.(1)证明:MN//平面PAB;第4页(共29页)
(2)求直线AN与平面PMN所成角的正弦值.(2016"天津)如图,四边形ABCD是平行四边形,平面AED±平面ABCD,EF//AB,AB=2,DE=3,BC=EF=1,AE=、6,/BAD=60。,G为BC的中点.(1)求证:FG//平面BED;(2)求证:平面BED±平面AED;(3)求直线EF与平面BED所成角的正弦值.(2015•天津)如图,已知AA±平面ABC,BB//AA,AB=AC=3,BC=2v5,AA=<7,1 1 1 1BB1=2行,点E和F分别为BC和A1c的中点.(I)求证:EF//平面ABBA;11(II)求证:平面AEA11平面BCB1;(III)求直线A/1与平面BCB所成角的大小.第5页(共29页)
51C(2015•新课标H)如图,长方体ABCD-A1B1CD中,AB=16,BC=10,AA1=8,点E,F分别在A1B1,DC上,A1E=DF=4,过点E,F的平面a与此长方体的面相交,交线围成一个正方形.(1)在图中画出这个正方形(不必说明画法和理由);(2)求直线AF与平面a所成角的正弦值.A S第6页(共29页)历年高考数学真题精选(按考点分类)专题29专题29直线与平面所成的角(教师版)一.解答题(共15小题)1.(2019•上海)如图,在长方体ABCD-ABCD中,M为BB上一点,已知BM=2,CD=3,1111 1AD=4,AA1=5.(1)求直线AC和平面ABCD的夹角;1(2)求点A到平面AMC的距离.解:(1)依题意:AA±平面ABCD,连接AC,则AC与平面ABCD所成夹角为ZACA,QAAQAA1=5,AC=也2+42=5,・•.△ACA为等腰三角形,1兀・・.ZACA=—,1 4冗.•・直线AC和平面ABCD的夹角为一,14(2)(空间向量),如图建立坐标系,第7页(共29页)
则A(0,0,0),C(3,4,0),则A(0,0,0),C(3,4,0),umr uuurAC=(3,4,0),A1c=(3,4,-5),uuuurMCuuuurMC=(0,4.-2),设平面AMC的法向量n=(%,y,z),1ruurTOC\o"1-5"\h\zngAC=3%+4y-5z=0 rruuur ,可得n=(2,1,2),ngMC=4y-2z=0murr上4MHM, 口匚声,IACgnI 3x2+4x1 10.••点A到平面AMC的距离d=r=. ==-1 1n1 v22+12+22 3(2019•天津)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为平行四边形,APCD为等边三角形,平面PAC1平面PCD,PA1CD,CD=2,AD=3.(I)设G,H分别为PB,AC的中点,求证:GH//平面PAD;(III)求直线AD与平面PAC所成角的正弦值.PC(II)求证:(III)求直线AD与平面PAC所成角的正弦值.PC证明:(I)连结BD,由题意得ACIBD=H,BH=DH,又由BG=PG,得GH//PD,QGH仁平面PAD,PDu平面PAD・•.GH//平面PAD.第8页(共29页)
(II)取棱PC中点N,连结DN,依题意得DN1PC,又Q平面PAC1平面PCD,平面PACc平面PCD=PC,.•・DN1平面PAC,又PAu平面PAC,「.DN1PA,又PA1CD,CDIDN=D,二.PA1平面PCD.解:(III)连结AN,由(II)中DN1平面PAC,知ZDAN是直线AD与平面PAC所成角,QAPCD是等边三角形,CD=2,且N为PC中点,DN=*3,又DN1AN,在RtAAND中,sinZDAN=——=——.DA3 、:33C直线AD与平面PAC所成角的正弦值为一.3C3.(2019•浙江)如图,已知三棱柱ABC-A1B1C,平面A1ACC11平面ABC,ZABC=90。,ZBAC=30。,AA=AC=AC,E,F分别是AC,AB的中点.1 1 11(I)证明:EF1BC;(I)求直线EF与平面ABC所成角的余弦值.第9页(共29页)方法证明:(I)连结AE,QAA=AC,E是AC的中点,1 1 1・・.AE±AC,1又平面A1ACC1±平面ABC,A1Eu平面々ACC1,平面A1ACC1c平面ABC=AC,・•.A1E1平面ABC,「.A1E±BC,QA1F//AB,ZABC=90°,/.BC±A/,..・BC1平面AEF,「.EF1BC.1解:(II)取BC中点G,连结EG、GF,则EGFA]是平行四边形,由于A1E1平面ABC,故A1E1EG,・•・平行四边形EGEA1是矩形,由(1)得BC1平面EGFA,则平面A1BC1平面EGFA,・•・EF在平面ABC上的射影在直线AG上,连结AG,交EF于O,则ZEOG是直线EF与平面ABC所成角(或其补角),TOC\o"1-5"\h\z不妨设AC=4,则在Rt△AEG中,AE=2、A,EG=<3,1 1QO是AG的中点,故EO=OG= =,1 2 2...cosZEOG...cosZEOG=EO2+OG2—EG2
2xEOxOG第10页(共29页)3.•・直线EF与平面ABC所成角的余弦值为3.1 5方法二:证明:(I)连结AE,QAA=AC,E是AC的中点,1 1 1・・.AE±AC,1又平面A1ACC1±平面ABC,A1Eu平面々ACq,平面A1ACC1c平面ABC=AC,・•.AE±平面ABC,1如图,以E为原点,在平面ABC中,过E作AC的垂线为x轴,ECEC,EA1所在直线分别为j,z轴建立空间直角坐标系,W3W3,2c3),C(0,2,0),2>2>uuur _AC=(0,2,-2v3)1设AC=4,则A(0,0,2k3),B(<3,1,0),B(V3,3,2<3),F(1uur "33 _ unr 一EF=(y,2,2v3),BC=(-x-3,1,0),uuruur由EFgBC=0,得EF1BC.解:(II)设直线EF与平面ABC所成角为9,1uur—由(1)得BC=(f31,0),r设平面ABC的法向量n=(x,j,z),1「uurr厂BCg=-V3x+j=0取zBr6则〈umrr「 ,取x=1,得n=(1,43,1),ACgn=j-V3z=01uurr.八 IEFgnI 4二.sin9=uur—丁=一,EFIgnI5.•・直线EF与平面A1BC所成角的余弦值为^1-(|)2=3第11页(共29页)X(2018•天津)如图,在四面体ABCD中,AABC是等边三角形,平面ABC1平面ABD,点M为棱AB的中点,AB=2,AD=2、,:3,ZBAD=90。.(I)求证:AD1BC;(II)求异面直线BC与MD所成角的余弦值;(III)求直线CD与平面ABD所成角的正弦值.C(I)证明:由平面ABC1平面ABD,平面ABCn平面ABD=AB,AD1AB,得AD1平面ABC,故AD1BC;(II)解:取棱AC的中点N,连接MN,ND,QM为棱AB的中点,故MN//BC,:.ZDMN(或其补角)为异面直线BC与MD所成角,在RtADAM中,AM=1,故DM=\:AD2+AM2=<13,QAD1平面ABC,故AD1AC,在RtADAN中,AN=1,故DN=、;a^D2+AN2=v13,1MN左在等腰二角形DMN中,MN=1,可得cosZDMN=2——=——DM26••・异面直线BC与MD所成角的余弦值为13;26(I)解:连接CM,QAABC为等边三角形,M为边AB的中点,第12页(共29页)
故CM1AB,CM=<3,又Q平面ABC1故CM1AB,CM=<3,故CM1平面ABD,则ZCDM为直线CD与平面ABD所成角.在RtACAD中,CD=\AC2+AD2=4,在RtACMD中,sinZCDM=CM=巨.CD4…一,……一一行・•・直线CD与平面ABD所成角的正弦值为一.(2018•天津)如图,AD//BC且AD=2BC,AD1CD,EG//AD且EG=AD,CD//FG且CD=2FG,DG1平面ABCD,DA=DC=DG=2.(I)若M为CF的中点,N为EG的中点,求证:MN//平面CDE;(II)求二面角E-BC-F的正弦值;(III)若点P在线段DG上,且直线BP与平面ADGE所成的角为60。,求线段DP的长.unrunr(I)证明:依题意,以D为坐标原点,分别以DA、DC、DG的方向为x轴,J轴,z轴的正方向建立空间直角坐标系.可得D(0,0,0),A(2,0,0),B(1,2,0),C(0,2,0),3E(2,0,2),F(0,1,2),G(0,0,2),M(0,-,1),N(1,0,2).第13页(共29页)
ur设n=(%,y,z)为平面CDE的法向量,0rUQTUULT,ngDC=2y=0 ,一ur则<uruur ,不妨令z=一1,可得n-(1,0,-1);ngDE-2%+2z-0 00uuur3 uuurur又MN=(1,一一,1),可得MNgn=0.0又Q直线MN《平面CDE,:.MN//平面CDE;uuur uuur uuur(II)解:依题意,可得BC-(-1,0,0),BE-(1,-2,2),CF-(0,-1,2).r设n-(%,y,z)为平面BCE的法向量,rruur„,ngBC——%—0 T上、人 —r则<ruur ,不妨令z-1,可得n-(0,1,1).ngBE-%-2y+2z-0r设m-(%,y,z)为平面BCF的法向量,ruuur„,mgBC-—%—0 —上、人 ―/口r则<ruur ,不妨令z-1,可得m-(0,2,1).mgCF=-y+2z=0rrrr mgrrrr mgn因此有cos<m,n>=r广ImlgnI3"1010于是sin<rrv10
m,n>= 10.•・二面角E-BC-F的正弦值为..•・二面角E-BC-F的正弦值为.;10(III)解:设线段DP的长为h,(he[0,2]),则点P的坐标为(0,0,h),uuur uuur可得BP-(-1,-2,h),而DC-(0,2,0)为平面ADGE的一个法向量,uuuruur…uuruuurIBPCDI 2故Icos<BP,DC>l-uur^ur- .IBPIgDCIhh2+5由题意,可得.二 二sin60°———■,解得h———■e[0,2].,h2+5 2 3••・线段DP的长为—.3第14页(共29页)6.(2018•浙江)如图,已知多面体ABCA^BC,A1A,BB,CC均垂直于平面ABC,ZABC=120。,AA=4,CC=1,AB=BC=BB=2.TOC\o"1-5"\h\z1 1 1(I)证明:AB±平面ABC;1 111(II)求直线AR与平面ABB1所成的角的正弦值.(I)证明:QA1A±平面ABC,BB1平面ABC,A4//BB,QAA1=4,BB=2,AB=2,•.AB=\(AB)2+(AA-BB)2=2<2,11 1 1又AB=aBB2+BB2=2<2,/.AA2=AB2+AB2,1 1 1 111•.AB]1%,同理可得:AB11B1C1,又A/JB1cl=B,•.AB11平面A/1cl.第15页(共29页)
(II)解:取AC中点O,过O作平面ABC的垂线OD,交A1C于D,QAB=BC,「.OB1OC,QAB=BC=2,ZBAC=120。,/.OB=1,OA=OC=、3,以O为原点,以OB,OC,OD所在直线为坐标轴建立空间直角坐标系如图所示:B(1,0,0),B(1,0,2),C(0,石,1),uur_ umrABuur_ umrAB=(1,V3,0),BB1=(0,0,r设平面ABB.的法向量为n=(%,y,2)umnr 一Aq=(0,2V3,1),ruurngAB=0ruuur,ngBBl=0i12;=fy=0,令y=1可得克=(一a-),ruur_一ruuur rgAC 2<3 <39/.cos<n,AC>=f_uuur= == 1InIIACI2义V13 131ruuur ,.;3o设直线AJ与平面ABB1所成的角为9,则sin9=Icos<n,Aq>I=宁:1311・•・直线AC1311・•・直线AC与平面ABB所成的角的正弦值为也.7.(2018•新课标I)如图,四边形ABCD为正方形,E,F分别为AD,BC的中点,以DF为折痕把ADFC折起,使点C到达点P的位置,且PF1BF.(1)证明:平面PEF1平面ABFD;(2)求DP与平面ABFD所成角的正弦值.第16页(共29页)p(1)证明:由题意,点E、F分别是AD、BC的中点,1 1一贝UAE=-AD,BF=—BC,2 2由于四边形ABCD为正方形,所以EF1BC.由于PF1BF,EFIPF=F,则BF1平面PEF.又因为BFu平面ABFD,所以:平面PEF1平面ABFD.(2)在平面PEF中,过P作PH1EF于点H,连接DH,由于EF为面ABCD和面PEF的交线,PH1EF,则PH1面ABFD,故PH1DH.在三棱锥P-DEF中,可以利用等体积法求PH,因为DE//BF且PF1BF,所以PF1DE,又因为APDF=ACDF,所以/FPD=/FCD=90。,所以PF1PD,由于DEIPD=D,则PF1平面PDE,故y =1PFgS ,F-PDE3 APDE因为BF//DA且BF1面PEF,所以DA1面PEF,所以DE1EP.设正方形边长为2a,则PD=2a,DE=a在APDE中,PE=<3a,…右所以S =—a2,APDE2第17页(共29页)故V =^~a3,F-PDE6又因为S =-aga=a2,ADEF2所以PH=3匕—pde=——a,a2 2所以在APHD中,sinZPDH=PH=旦,PD4即ZPDH为DP与平面ABFD所成角的正弦值为:—48.(2017"上海)如图,直三棱柱ABC-A1B1C1的底面为直角三角形,两直角边AB和AC的长分别为4和2,侧棱KA1的长为5.(1)求三棱柱ABC-A/1cl的体积;(2)设M是BC中点,求直线AM与平面ABC所成角的大小.1解:(1)Q直三棱柱ABC-A/1cl的底面为直角三角形,两直角边AB和AC的长分别为4和2,侧棱坐的长为5.••・三棱柱ABC-A/1cl的体积:V=S^BCXAA1=1xABxACxAA2 1=1x4x2x5=20.2(2)连结AM,第18页(共29页)Q直三棱柱ABC-A1B1C1的底面为直角三角形,两直角边AB和AC的长分别为4和2,侧棱AA1的长为5,M是BC中点,・•.AA±底面ABC,AM=-BC=-<16+4=v5,i 2 2・../AMA是直线AM与平面ABC所成角,1 1tanNAMA= r=-=55,AMv5直线A1M与平面ABC所成角的大小为arctanl5.9.(2017•浙江)如图,已知四棱锥P-ABCD,APAD是以AD为斜边的等腰直角三角形,BC//AD,CD1AD,PC=AD=2DC=2CB,E为PD的中点.(I)证明:CE//平面PAB;(II)求直线CE与平面PBC所成角的正弦值.P证明:(I)取AD的中点/,连结EF,CF,QE为PD的中点,EF//PA,在四边形ABCD中,BC//AD,AD=2DC=2CB,F为中点,・•.CF//AB,.•・平面EFC//平面ABP,QECu平面EFC,EC//平面PAB.解:(II)连结BF,过F作FM1PB于M,连结PF,QPA=PD,,PF1AD,推导出四边形BCDF为矩形,,BF1AD,第19页(共29页),AD±平面PBF,又AD//BC,:.BC1平面PBF,BC1PB,设DC=CB=1,由PC=AD=2DC=2CB,得AD=PC=2,:PB=\CC2—BC2=v4^1=♦-3,BF=PF=1,:MF=1,2又BC1平面PBF,:BC1MF,•:MF1平面PBC,即点F到平面PBC的距离为1,2QMF=1,D到平面PBC的距离应该和MF平行且相等,为1,2 2E为PD中点,E到平面PBC的垂足也为垂足所在线段的中点,即中位线,•:E到平面PBC的距离为1,4在APCD中,PC=2,CD=1,PD=21,由余弦定理得CE=<2,1设直线CE与平面PBC所成角为。,则sin9=工-=—CE8P(2017•天津)如图,在四棱锥P—ABCD中,AD1平面PDC,AD//BC,PD1PB,AD=1,BC=3,CD=4,PD=2.(I)求异面直线AP与BC所成角的余弦值;(II)求证:PD1平面PBC;(III)求直线AB与平面PBC所成角的正弦值.第20页(共29页)
AA【解答】解:(I)如图,由已知AD//BC,故/DAP或其补角即为异面直线AP与BC所成的角.因为AD±平面PDC,所以AD±PD.AP在RtAPDA中,由已知,得AP=\AD2+PD2=<5,故cosZDAP= -.AP所以,异面直线AP与BC所成角的余弦值为个.证明:(II)因为AD±平面PDC,直线PDu平面PDC,所以AD±PD.又因为BC//AD,所以PD1BC,又PD1PB,所以PD1平面PBC.解:(III)过点D作AB的平行线交BC于点尸,连结PF,则DF与平面PBC所成的角等于AB与平面PBC所成的角.因为PD1平面PBC,故PF为DF在平面PBC上的射影,所以ZDFP为直线DF和平面PBC所成的角.由于AD//BC,DF//AB,故BF=AD=1,由已知,得CF=BC—BF=2.又AD1DC,故BC1DC,在RtADPF中,可得sinZDFP=PD=}5.DF55所以,直线AB与平面PBC所成角的正弦值为—.5第21页(共29页)A(2016•浙江)如图,在三棱台ABC—DEF中,平面BCFE1平面ABC,ZACB=90。,BE=EF=FC=1,BC=2,AC=3.(I)求证:BF1平面ACFD;(II)求直线BD与平面ACFD所成角的余弦值.DF【解答】解:(I)证明:延长AD,BE,CF相交于一点K,如图所示:Q平面BCFE1平面ABC,且AC1BC;.•・AC1平面BCK,BFu平面BCK;.•・BF1AC;又EF//BC,BE=EF=FC=1,BC=2;/.ABCK为等边三角形,且F为CK的中点;.•・BF1CK,且AC1CK=C;/BF1平面ACFD;QBF1平面ACFD;,ZBDF是直线BD和平面ACFD所成的角;QF为CK中点,且DF//AC;/DF为AACK的中位线,且AC=3;./DF=-;2又BF=v-;第22页(共29页)i _ 3 _・•・在RtABFD中,BD=、'3+9=且,cos/BDF="=~^==21;;42 BD*21 7~T 历即直线BD和平面ACFD所成角的余弦值为——7B12.(2016•新课标山)如图,四棱锥P—ABCD中,PA±底面ABCD,AD//BC,AB=AD=AC=3,PA=BC=4,M为线段AD上一点,AM=2MD,N为PC的中点.(1)证明:MN//平面PAB;(2)求直线AN与平面PMN所成角的正弦值.P【解答】(1)证明:法一、如图,取PB中点G,连接AG,NG,QN为PC的中点,NG//BC,且NG=一AM//BC,且一AM//BC,且AM=-BC,则NG//AM,且NG=AM,四边形AMNG为平行四边形,则NM//AG,QAGu平面PAB,NM仁平面PAB,MN//平面PAB;第23页(共29页)2又AM=-AD=2,BC=4,且AD//BC,3
法二、在APAC中,过N作NE1AC,垂足为E,连接ME,在AABC中,由已知在AABC中,由已知AB=AC=3,得cosZACB二42+32-32QAD//BC,/.cos/.cosZEAM=—,3则sinZEAM=二5,3在AEAM中,一2.一1一3QAM=-AD=2,AE=—AC=—3 2 2,—厂 - —— 9.一3一23由余弦定理得:EM=AEE2+AM2-2AEgAMg^osZEAM=',:一+4一2x—x2x—=—4 2 32/.cosZAEM=+一4而在AABC/.cosZAEM=+一4而在AABC中,cosZBAC=32+32-422x3x3...cosZAEM=cosZBAC,即ZAEM=ZBAC,AB//EM,则UEM//平面PAB.由PA1底面ABCD,得PA1AC,又NE1AC,NE//PA,则UNE//平面PAB.QNEIEM=E,.•・平面NEM//平面PAB,则MN//平面PAB;2(2)解:在AAMC中,由AM=2,AC=3,cosZMAC=-,得3CM2=AC2+AM2-2ACgAM尔osZMAC=9+4-2x3x2x-=5.3AM2+MC2=AC2,则UAM1MC,QPA1底面ABCD,PAu平面PAD,.•・平面ABCD1平面PAD,且平面ABCDn平面PAD=AD,/.CM1平面PAD,则平面PNM1平面PAD.在平面PAD内,过A作AF1PM,交PM于F,连接NF,则ZANF为直线AN与平面PMN所成角.在RtAPAC中,由N是PC的中点,得AN=1PC=1vPA2+PC2=5,2 2 2第24页(共29页)
在RtAPAM中,由PAgAM在RtAPAM中,由PAgAM=PMgAF,得AF=PAgAMPMk42+22AF-5-8P5AN―5—252・•・直线AN与平面PMN所成角的正弦值为晅25.13.(2016•天津)如图,四边形ABCD是平行四边形,平面AED±平面ABCD,EF//AB,AB=2,DE=3,BC=EF=1,AE=<6.13.(2016•天津)如图,四边形ABCD是平行四边形,平面AED±平面ABCD,EF//AB,(1)求证:FG//平面BED;(2)求证:平面BED±平面AED;(3)求直线EF与平面BED所成角的正弦值.【解答】证明:(1)BD的中点为O,连接OE,OG,在ABCD中,QG是BC的中点,OG//DC,且OG=1DC=1,2又QEF//AB,AB//DC,EF//OG,且EF=OG,即四边形OGEF是平行四边形,第25页(共29页)
FG//OE,QFG仁平面BED,OEu平面BED,FG//平面BED;(2)证明:在AABD中,AD=1,AB=2,ZBAD=60。,由余弦定理可得BD=v3,仅而ZADB=90。,即BD±AD,又Q平面AED±平面ABCD,BDu平面ABCD,平面AEDC平面ABCD=AD,「.BD±平面AED,QBDu平面BED,.•・平面BED±平面AED.(Ill)QEF//AB,.•・直线EF与平面BED所成的角即为直线AB与平面BED所形成的角,过点A作AH±DE于点H,连接BH,又平面BEDC平面AED=ED,由(2)知AH1平面BED,.•・直线AB与平面BED所成的角为ZABH,2在AADE,AD=1,DE=3,AE=<6,由余弦定理得cosZADE=一,3sinZADE二三,3...AH...AH=AHAB6在RtAAHB中,sinZABH=——••・直线EF与平面BED所成角的正弦值AB66第26页(共29页)F E14.(2015•天津)如图,已知AA]±平面A5C,BB/
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