1. 能正確導出由一點和斜率確定的直線的點斜式方程;從直線的點斜式方程出發推導出直線方程的其他形式,斜截式、兩點式、截距式;能根據已知條件,熟練地選擇恰當的方程形式寫出直線的方程,熟練地進行直線方程的不同形式之間的轉化,能利用直線的方程來研究與直線有關的問題了.
∴A1C⊥平面BDC1.
(Ⅱ)取EF的中點H,連結BH、CH,
又E、F分別是AC、B1C的中點,
解法二:(Ⅰ)以點C為坐標原點建立如圖所示的空間直角坐標系,則C(0,0,0).
D(1,0,0),B(0,1,0),A1(1,1,1),C1(0,0,1),D1(1,0,1)
(Ⅱ)同(I)可證,BD1⊥平面AB1C.
例5.如圖,在棱長為1的正方體ABCD―A1B1C1D1中,AC與BD交于點E,CB與CB1交于點F.
(II)求二面角B―EF―C的大小(結果用反三角函數值表示).
解法一:(Ⅰ)∵A1A⊥底面ABCD,則AC是A1C在底面ABCD的射影.
∵AC⊥BD.∴A1C⊥BD.
同理A1C⊥DC1,又BD∩DC1=D,
例4、在直角梯形ABCD中,∠A=∠D=90°,AB<CD,SD⊥平面ABCD,AB=AD=a,S D=,在線段SA上取一點E(不含端點)使EC=AC,截面CDE與SB交于點F。
(1)求證:四邊形EFCD為直角梯形;
(2)求二面角B-EF-C的平面角的正切值;
(3)設SB的中點為M,當的值是多少時,能使△DMC
為直角三角形?請給出證明.
解:(1)∵ CD∥AB,AB平面SAB ∴CD∥平面SAB
面EFCD∩面SAB=EF,
∴CD∥EF ∵
又面
∴ 平面SAD,∴又
為直角梯形
(2)平面∥平面SAD
即為二面角D―EF―C的平面角
中
而且
為等腰三角形,
(3)當時,為直角三角形 .
,
平面平面.
在中,為SB中點,.
平面平面 為直角三角形。
例2、已知PA⊥矩形ABCD所在平面,M、N分別是AB、PC的中點.
(1)求證:MN⊥AB;
(2)設平面PDC與平面ABCD所成的二面角為銳角θ,問能否確定θ使直線MN是異
面直線AB與PC的公垂線?若能,求出相應θ的值;若不能,說明理由.
解:(1)∵PA⊥矩形ABCD,BC⊥AB,∴PB⊥BC,PA⊥AC,即△PBC和△PAC都是
以PC為斜邊的直角三角形,,又M為AB的中點,∴MN⊥AB.
(2)∵AD⊥CD,PD⊥CD.∴∠PDA為所求二面角的平面角,即∠PDA=θ.
設AB=a,PA=b,AD=d,則,
設PM=CM則由N為PC的中點,∴MN⊥PC由(1)可知MN⊥AB,
∴MN為PC與AB的公垂線,這時PA=AD,∴θ=45°。
(1)求證:AB1⊥平面CED;
(2)求異面直線AB1與CD之間的距離;
(3)求二面角B1―AC―B的平面角.
解:(1)∵D是AB中點,△ABC為等腰直角三角形,
∠ABC=900,∴CD⊥AB又AA1⊥平面ABC,∴CD⊥AA1.
∴CD⊥平面A1B1BA ∴CD⊥AB1,又CE⊥AB1,
∴AB1⊥平面CDE;
(2)由CD⊥平面A1B1BA ∴CD⊥DE
∵AB1⊥平面CDE ∴DE⊥AB1,
∴DE是異面直線AB1與CD的公垂線段
∵CE=,AC=1 , ∴CD=∴;
(3)連結B1C,易證B1C⊥AC,又BC⊥AC ,
∴∠B1CB是二面角B1―AC―B的平面角.
在Rt△CEA中,CE=,BC=AC=1,∴∠B1AC=600
∴, ∴,
∴ , ∴.
說明:作出公垂線段和二面角的平面角是正確解題的前提, 當然, 準確地作出應當有嚴格的邏輯推理作為基石.
(2)D(3)C
圖1
則AC⊥b.
∴tan> tan,又、(0,,∴ >.故選C.
例1、⑴已知水平平面內的兩條相交直線a, b所成的角為,如果將角的平分線繞著其頂點,在豎直平面內作上下轉動, 轉動到離開水平位值的處,且與兩條直線a,b都成角,則與的大小關系是 ( )
A. 或 B. >或 <
C. > D. <
⑵已知異面直線a,b所成的角為70,則過空間一定點O,與兩條異面直線a,b都成60角的直線有 ( )條.
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
⑶異面直線a,b所成的角為,空間中有一定點O,過點O有3條直線與a,b所成角都是60,則的取值可能是 ( ).
A. 30 B. 50 C. 60 D. 90
分析與解答:
⑴ 如圖1所示,易知直線上點A在平面上的射影是ι上的點B,過點B作BC⊥b,
1. 須明確《直線、平面、簡單幾何體》中所述的兩個平面是指兩個不重合的平面。
2.三種空間角,即異面直線所成角、直線與平面所成角。平面與平面所成二面角。它們的求法一般化歸為求兩條相交直線的夾角,通常“線線角抓平移,線面角找射影,面面角作平面角”而達到化歸目的,有時二面角大小出通過cos=來求。
3.有七種距離,即點與點、點到直線、兩條平行直線、兩條異面直線、點到平面、平行于平面的直線與該平面、兩個平行平面之間的距離,其中點與點、點與直線、點到平面的距離是基礎,求其它幾種距離一般化歸為求這三種距離,點到平面的距離有時用“體積法”來求。
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