已知四棱錐P—GBCD中(如圖),PG⊥平面GBCD,GD∥BC,GD=BC,且BG⊥GC,GB=GC=2,E是BC的中點,PG=4
(1)求異面直線GE與PC所成角的余弦值;
(2)若F點是棱PC上一點,且,
,求
的值.
(1),(2)
解析試題分析:法一:空間向量法。(1)以為坐標原點,以
所在直線分別為
軸建立空間直角坐標系。根據已知條件得點的坐標,再得向量的坐標。用向量數量積公式求向量
所成角的余弦值,但應注意空間兩異面直線所成的角為銳角或直角,所以兩異面
和
所成角的余弦值為向量
所成角的余弦值的絕對值。(2)根據題意設
,根據
,可得
的值,根據比例關系即可求得
的值。法二:普通方法。(1)根據異面直線所成角的定義可過
點作
//
交
于
,則
(或其補角)就是異面直線
與
所成的角. 因為
//
且
//
,則四邊形
為平行四邊形,則
,
,故可在
中用余弦定理求
。(2)由
可得
,過
作
,
為垂足。易得證
平面
,可得
,從而易得證
//
,可得
,即可求
的值。
試題解析:解法一:
(1)如圖所示,以點為原點建立空間直角坐標系
,
則故
故異面直線與
所成角的余弦值為
.
(2)設
在平面內過
點作
,
為垂足,則
,∴
解法二:
(1)在平面內,過
點作
//
交
于
,連結
,則
(或其補角)就是異面直線
與
所成的角.
在中,
由余弦定理得,
科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖所示的幾何體中,面為正方形,面
為等腰梯形,
,
,
,且平面
平面
.
(1)求與平面
所成角的正弦值;
(2)線段上是否存在點
,使平面
平面
?
證明你的結論.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
已知在四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是矩形,且AD=2,AB=1,PA⊥平面ABCD,E、F分別是線段AB、BC的中點.
(1)證明:PF⊥FD;
(2)判斷并說明PA上是否存在點G,使得EG∥平面PFD;
(3)若PB與平面ABCD所成的角為45°,求二面角A-PD-F的余弦值.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖,四棱錐的底面是正方形,側棱
底面
,過
作
垂直
交
于
點,作
垂直
交
于
點,平面
交
于
點,且
,
.
(1)設點是
上任一點,試求
的最小值;
(2)求證:、
在以
為直徑的圓上;
(3)求平面與平面
所成的銳二面角的余弦值.
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科目:高中數學 來源: 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.
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