如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是棱DD1的中点.(Ⅰ)求平面ABCD与平面A1BE所成二面角的平面角的
高考数学题在线求助 如图,正方体ABCD—A1B1C1D1中,e是棱dd1的中点,①求平面a1be与
高考数学题在线求助n如图,正方体ABCD—A1B1C1D1中,e是棱dd1的中点,①求平面a1be与平面abcd所成二面角的正切值②p是侧面cdd1c1上的一动点,且b1p//平面a1be,求直线b1p与平面cdd1c1所成角的正切值解:(I)由题意可得:以A为原点,分别以直线AB、AD、AA1为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,不妨设正方体的棱长为1,且DF=x,则A1(0,0,1),A(0,0,0),B(1,0,0),D(0,1,0),B1(1,0,1),D1(0,1,1),E(1,12,0),F(x,1,0)
所以D1E→=(1,-12,-1),AB1→=(1,0,1),AF→=(x,1,0)
由D1E⊥面AB1F⇔D1E→⊥AB1→且D1E→⊥AF→,
所以{D1E→•AB1→=0D1E→•AF→www.rixia.cc=0,可解得x=12
所以当点F是CD的中点时,D1E⊥平面AB1F.
(II)当D1E⊥平面AB1F时,F是CD的中点,F(12,1,0)
由正方体的结构特征可得:平面AEF的一个法向量为m→=(0,0,1),
设平面C1EF的一个法向量为n→=(x,y,z),
在平面C1EF中,EC1→=(0,12,1),EF→=(-12,12,0),
所以{EC1→•n→=0EF→•n→=0,即{y=-2zx=y,
所以取平面C1EF的一个法向量为n→=(2,2,-1),
所以cos<m→,n→>=-13,
所以<m→,n→>=-arccos13,
又因为当把m→,n→都移向这个二面角内一点时,m→背向平面AEF,而n→指向平面C1EF,
所以二面角C1-EF-A的大小为-arccos13
又因为BA1→=(-1,0,1),
所以cos<BA1→,n→>=-22,
所以<BA1→,n→>=135∘,
∴BA1与平面C1EF所成的角的大小为45.
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所以D1E→=(1,-12,-1),AB1→=(1,0,1),AF→=(x,1,0)
由D1E⊥面AB1F⇔D1E→⊥AB1→且D1E→⊥AF→,
所以{D1E→•AB1→=0D1E→•AF→www.rixia.cc=0,可解得x=12
所以当点F是CD的中点时,D1E⊥平面AB1F.
(II)当D1E⊥平面AB1F时,F是CD的中点,F(12,1,0)
由正方体的结构特征可得:平面AEF的一个法向量为m→=(0,0,1),
设平面C1EF的一个法向量为n→=(x,y,z),
在平面C1EF中,EC1→=(0,12,1),EF→=(-12,12,0),
所以{EC1→•n→=0EF→•n→=0,即{y=-2zx=y,
所以取平面C1EF的一个法向量为n→=(2,2,-1),
所以cos<m→,n→>=-13,
所以<m→,n→>=-arccos13,
又因为当把m→,n→都移向这个二面角内一点时,m→背向平面AEF,而n→指向平面C1EF,
所以二面角C1-EF-A的大小为-arccos13
又因为BA1→=(-1,0,1),
所以cos<BA1→,n→>=-22,
所以<BA1→,n→>=135∘,
∴BA1与平面C1EF所成的角的大小为45.
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以A为原点,向量AB,向量AD,向量AA1分别为x,y,z正方向建立空间直角坐标系。
设AB为2。
则,A1(0,0,2),B(2,0,0),E(0,2,1).
∴向量A1B=(2,0,-2),向量A1E=(0,2,-1),向量BE=(-2,2,1).
设平面A1BE的fa向量为n(x,y,z),则,
向量A1B*向量n=0且向量A1E*向量n=0且向量BE*向量n=0
解得,向量n=(2,1,2).
题得向量AA1=(0,0,2)为平面ABCD的fa向量。
∴cos<向量n,向量AA1>=2/3.
设AB为2。
则,A1(0,0,2),B(2,0,0),E(0,2,1).
∴向量A1B=(2,0,-2),向量A1E=(0,2,-1),向量BE=(-2,2,1).
设平面A1BE的fa向量为n(x,y,z),则,
向量A1B*向量n=0且向量A1E*向量n=0且向量BE*向量n=0
解得,向量n=(2,1,2).
题得向量AA1=(0,0,2)为平面ABCD的fa向量。
∴cos<向量n,向量AA1>=2/3.
建坐标系自己算啊。。。
不会啊
如图:在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为棱DD1的中点(1)求证:BD1∥平面AEC(2)求证:AC⊥BD1
如图:在正方体http://www.rixia.ccABCD-A1B1C1D1中,E为棱DD1的中点(1)求证:BD1∥平面AEC
(2)求证:AC⊥BD1.
证明:(1)连接BD交AC于F,连EF.
因为F为正方形ABCD对角线的交点,
所长F为AC、BD的中点.
在DD1B中,E、F分别为DD1、DB的中点,
所以EF∥D1B.
又EF?平面EACwww.rixia.cc,所以BD1∥平面EAC.
(2)由正方形的性质可得AC⊥BD
又由正方体的几何特征可得:D1D⊥平面ABCD
又∵AC?平面ABCD
∴AC⊥D1D
又∵D1D∩BD=D
∴AC⊥平面D1DB
∵BD1?平面D1DB
∴AC⊥BD1
因为F为正方形ABCD对角线的交点,
所长F为AC、BD的中点.
在DD1B中,E、F分别为DD1、DB的中点,
所以EF∥D1B.
又EF?平面EACwww.rixia.cc,所以BD1∥平面EAC.
(2)由正方形的性质可得AC⊥BD
又由正方体的几何特征可得:D1D⊥平面ABCD
又∵AC?平面ABCD
∴AC⊥D1D
又∵D1D∩BD=D
∴AC⊥平面D1DB
∵BD1?平面D1DB
∴AC⊥BD1
在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是棱DD1中点
(1)求直线BE和平面ABA1B1所成的角的正弦值;rn(2)在棱C1D1上是否存在B1F//平面A1BE?若存在,给出证明,若不存在,说明理由。要采纳哦
高边长为a.
1. 取AA1的中点M,连接AF,知EM//AD.
又AD垂直于平面AA1B1B. 故EM也垂日夏养花网直平面AA1B1B.
故M是E在平面AA1B1B上的投影.
从而角EBM即为BE和平日夏养花网面ABB1A1所成的角.
由于EM垂直于BM.(垂直于平面,就垂直于平面上的任何直线)
故知:sin角EBM =EM/BE = a/根号[(a^2 +a^2 +(a/2)^2] = 2/3.
2. 取A1B的中点G.连接EG.
取A1B1的中点H. 连接GH.HD1
知GH//BB1//CC1//ED1.
且:GH= ED1 = a/2.即GHD1E为平行四边形. 故: HD1//EG.
作B1F//HD1 交C1D1于F.
则推出:有B1F//EG.
故B1F//平面A1BE (平行于平面上的一直线,就平行于这平面)
从而知C1D1上存在点F, 使B1F//平面A1BE.
1. 取AA1的中点M,连接AF,知EM//AD.
又AD垂直于平面AA1B1B. 故EM也垂日夏养花网直平面AA1B1B.
故M是E在平面AA1B1B上的投影.
从而角EBM即为BE和平日夏养花网面ABB1A1所成的角.
由于EM垂直于BM.(垂直于平面,就垂直于平面上的任何直线)
故知:sin角EBM =EM/BE = a/根号[(a^2 +a^2 +(a/2)^2] = 2/3.
2. 取A1B的中点G.连接EG.
取A1B1的中点H. 连接GH.HD1
知GH//BB1//CC1//ED1.
且:GH= ED1 = a/2.即GHD1E为平行四边形. 故: HD1//EG.
作B1F//HD1 交C1D1于F.
则推出:有B1F//EG.
故B1F//平面A1BE (平行于平面上的一直线,就平行于这平面)
从而知C1D1上存在点F, 使B1F//平面A1BE.
如图所示,正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是是棱BC的中点,试在棱CC1上求一点p,使得平面A1B1P⊥平面C1DE
P为CC1中点
P为CC1中点,
则C1E⊥B1P
A1B1⊥C1E
C1E⊥面A1B1P
C1E属于面C1DE
平面A1B1P⊥平面C1DE
P为CC1中点,
则C1E⊥B1P
A1B1⊥C1E
C1E⊥面A1B1P
C1E属于面C1DE
平面A1B1P⊥平面C1DE
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