如圖,在長方體中,在棱上.

(1)求異面直線所成的角;
(2)若二面角的大小為,求點到平面的距離.
(1);(2).

試題分析:根據(jù)幾何體的特征,可有兩種思路,即“幾何法”和“向量法”.
思路一:(1)連結(jié).由是正方形知.
根據(jù)三垂線定理得,即得異面直線所成的角為.
(2)作,垂足為,連結(jié),得.為二面角的平面角,.于是,根據(jù),得,又,得到.
設(shè)點到平面的距離為,于求得.
思路二:分別以軸,軸,軸,建立空間直角坐標系.
(1)由,得,
設(shè),又,則.
計算即得解.
(2)為面的法向量,設(shè)為面的法向量,
,
得到.①
,得,根據(jù),即,
得到
由①、②,可取,
到平面的距離.
試題解析:解法一:(1)連結(jié).由是正方形知.
平面,
在平面內(nèi)的射影.
根據(jù)三垂線定理得,
則異面直線所成的角為.                    5分
(2)作,垂足為,連結(jié),則.
所以為二面角的平面角,.于是,
易得,所以,又,所以.
設(shè)點到平面的距離為,則由于,
因此有,即,∴.       ..  12分
解法二:如圖,分別以軸,軸,軸,建立空間直角坐標系.
(1)由,得,
設(shè),又,則.
,則異面直線所成的角為.        5分
(2)為面的法向量,設(shè)為面的法向量,則
,
.①
,得,則,即,∴
由①、②,可取,又,
所以點到平面的距離.             12分
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:解答題

如圖,邊長為1的正三角形所在平面與直角梯形所在平面垂直,且,,,分別是線段、的中點.

(1)求證:平面平面;
(2)求二面角的余弦值.

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,是直角梯形,∠=90°,=1,=2,又=1,∠=120°,,直線與直線所成的角為60°.
(1)求二面角的的余弦值;
(2)求點到面的距離.

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

在如圖所示的幾何體中,四邊形為平行四邊形,,平面,,,,.

(1)若是線段的中點,求證:平面;
(2)若,求二面角的余弦值.

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,是以為直徑的半圓上異于、的點,矩形所在的平面垂直于半圓所在的平面,且.

(1)求證:;
(2)若異面直線所成的角為,求平面與平面所成的銳二面角的余弦值.

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

已知三棱柱平面,,四邊形為正方形,分別為中點.
(1)求證:∥面;
(2)求二面角的余弦值.

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,是以為直徑的半圓上異于的點,矩形所在的平面垂直于半圓所在的平面,且。

(1)求證:。
(2)若異面直線所成的角為,求平面和平面所成的銳二面角的余弦值。

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

已知正方形ABCD的邊長為2,AC∩BD=O.將正方形ABCD沿對角線BD折起,使AC=a,得到三棱錐A-BCD,如圖所示.

(1)當a=2時,求證:AO⊥平面BCD.
(2)當二面角A-BD-C的大小為120°時,求二面角A-BC-D的正切值.

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

如圖所示,等腰△ABC的底邊AB=6,高CD=3,點E是線段BD上異于點B、D的動點.點F在BC邊上,且EF⊥AB.現(xiàn)沿EF將△BEF折起到△PEF的位置,使PE⊥AE.記,用表示四棱錐P-ACFE的體積.

(1)求的表達式;
(2)當x為何值時,取得最大值?
(3)當V(x)取得最大值時,求異面直線AC與PF所成角的余弦值

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案