三棱柱中,∠ABC=90°,BB1⊥底面ABC,D为棱AC的中点,且AB=BC=BB1=1。(1)求二面角A1-BD-C的余弦值;(2)棱CC1上是否存在一点P
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三棱柱中,∠ABC=90°,BB1⊥底面ABC,D为棱AC的中点,且AB=BC=BB1=1。(1)求二面角A1-BD-C的余弦值;(2)棱CC1上是否存在一点P
题型:0103 期中题
难度:
来源:
三棱柱中,∠ABC=90°,BB
1
⊥底面ABC,D为棱AC的中点,且AB=BC=BB
1
=1。
(1)求二面角A
1
-BD-C的余弦值;
(2)棱CC
1
上是否存在一点P,使PD⊥平面A
1
BD;若存在,试确定P点位置,若不存在,请说明理由。
答案
解:(1)以B为坐标原点,射线BC为x轴的正半轴,
建立如图所示的直角坐标系B-xyz, A(0,1,0),C(1,0,0),
,
,
,
,
设平面
的一个法向量
,
又
,
∴
,
令x=1,可得
,
又平面BDC的一个法向量为
,
设二面角
的大小为
,可知
为钝角,故
。
(2)设P(1,0,z),则
,
要使PD⊥平面
,则需
,
可得
,故
,
即当P是CC
1
的中点时,所以PD⊥平面
。
举一反三
已知△ABC中,∠ACB=90°,SA⊥面ABC,AD⊥SC, 求证:AD⊥面SBC。
题型:0113 期中题
难度:
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如图,正方形ABCD所在平面与三角形CDE所在平面相交于CD,AE⊥平面CDE,且AE=3,AB=6。
(1)求证:AB⊥平面ADE;
(2)求凸多面体ABCDE的体积.
题型:0116 模拟题
难度:
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如图,两矩形ABCD、ABEF所在平面互相垂直,DE与平面ABCD及平面所成角分别为30°、45°, M、N分别为DE与DB的中点,且MN=1。
(Ⅰ)求证:MN⊥平面ABCD;
(Ⅱ)求线段AB的长;
(Ⅲ)求二面角A-DE-B的平面角的正弦值。
题型:0112 模拟题
难度:
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如图,正方形ABCD所在平面与平面四边形ABEF所在的平面互相垂直,ABE是等腰直角三角形,AB=AE,FA=FE,∠AEF=45°。
(1)求证:EF⊥平面BCE;
(2)设线段CD、AE的中点分别为P、M,求证:PM∥平面BCE;
(3)求二面角F-BD-A的余弦值。
题型:0108 期末题
难度:
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如图,已知四棱锥P-ABCD,底面ABCD为菱形,PA⊥平面ABCD,∠ABC=60°,E,F分别是BC,PC的中点。H为PD上的动点,EH与平面PAD所成最大角的正切值为
。
(1)证明:AE⊥PD;
(2)求异面直线PB与AC所成的角的余弦值;
(3)若AB=2,求三棱锥P-AEF的体积。
题型:0108 期末题
难度:
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