(本小題滿分12分)
如圖所示,在正方體
中,E是棱
的中點.
(Ⅰ)求直線BE與平面
所成的角的正弦值;
(Ⅱ)在棱
上是否存在一點F,使
平面
?證明你的結(jié)論.
解法1:設(shè)正方體的棱長為1.如圖所示,以
為單位正交基底建立空間直角坐標(biāo)系.
(Ⅰ)依題意,
得
,
所以
.
在正方體
中,因為
,所以
是平面
的一個法向量,設(shè)直線BE和平面
所成
的角為
,則
.
即直線BE和平面
所成的角的正弦值為
.
設(shè)F是棱
上的點,則
.又
,所以
.而
,于是
為
的中點,這說明在棱
上存在點F(
的中點),使
.
解法2:(Ⅰ)如圖(a)所示,取
的中點M,連結(jié)EM,BM.因為E是
的中點,四邊形
為正方形,所以EM∥AD.
即直線BE和平面
所成的角的正弦值為
.
(Ⅱ)在棱
上存在點F,使
.
事實上,如圖(b)所示,分別取
和CD的中點F,G,連結(jié)
.因
,且
,所以四邊形
是平行四邊形,因此
.又E,G分別為
,CD的中點,所以
,從而
.這說明
,B,G,E共面,所以
.
因四邊形
與
皆為正方形,F(xiàn),G分別為
和CD的中點,所以
,且
,因此四邊形
是平行四邊形,所以
.而
,
,故
.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題
科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:單選題
已知平面
平面
,直線
平面
,點
直線
,平面
與平面
間的距離
為8,則在平面
內(nèi)到點
的距離為10,且到直線
的距離為9的點的軌跡是 ( )
A 一個圓 B 四個點 C 兩條直線 D 兩個點
第Ⅱ卷
查看答案和解析>>
科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:解答題
(12分)
如圖,正方形ABCD-A1B1C1D1中,E、F、G分別是AB,AD,AA1的中點,
(1)求證AC1⊥平面EFG,
(2)求異面直線EF與CC1所成的角。
查看答案和解析>>
科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:解答題
(本
小題滿分14分)
如右圖所示,四棱錐
中,底面
為正方形,
平面
,
,
,
,
分別為
、
、
的中點.(1)求證:
;
(2)求二面角
D-
FG-
E的余弦值.
查看答案和解析>>
科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:解答題
如圖,點
P是邊長為1的菱形
ABCD外一點,
,
E是
CD的中點,
(1)證明:平面
平面PAB;
(2)求二面角
A—
BE—
P的大小。
查看答案和解析>>
科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:解答題
(本小題滿分10分)
已知正方體ABCD-A
1B
1C
1D
1中,E,F(xiàn)分別是A
1B
1,B
1C
1的中點。求證:EF∥平面AD
1C.
查看答案和解析>>
科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:解答題
(本小題滿分12分)如圖,已知
平面
,
平面
,
為
等邊三角形,
,
為
中點.
(1)求證:
平面
;
(2)求證:平面
平面
;
(3)求直線
與平面
所成角
的正弦值.
查看答案和解析>>