在长方体中,,,,为棱上一点,,则平面与平面所成的锐二面角的余弦值为______.
高二数学填空题中等难度题
如图,正方体中,是线段上一点.
(1)证明:平面;
(2)若二面角的余弦值为,判断点在线段上位置,并说明理由.
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如图,正方体中,是线段上一点.
(1)证明:平面;
(2)若二面角的余弦值为,判断点在线段上位置,并说明理由.
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如图,在正方体中, 分别是棱的中点, 为棱上一点,且异面直线与所成角的余弦值为.
(1)证明: 为的中点;
(2)求平面与平面所成锐二面角的余弦值.
【答案】(1)见解析(2)
【解析】试题分析:(1)以为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,不妨令正方体的棱长为2,设,利用,解得,即可证得;
(2)分别求得平面与平面的法向量,利用求解即可.
(1)证明:以为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系.
不妨令正方体的棱长为2,
则, , , , ,
设,则, ,
所以 ,
所以,解得(舍去),即为的中点.
(2)【解析】
由(1)可得, ,
设是平面的法向量,
则.令,得.
易得平面的一个法向量为,
所以.
所以所求锐二面角的余弦值为.
点睛:空间向量解答立体几何问题的一般步骤是:(1)观察图形,建立恰当的空间直角坐标系;(2)写出相应点的坐标,求出相应直线的方向向量;(3)设出相应平面的法向量,利用两直线垂直数量积为零列出方程组求出法向量;(4)将空间位置关系转化为向量关系;(5)根据定理结论求出相应的角和距离.
【题型】解答题
【结束】
22
已知椭圆的短轴长为2,且椭圆过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线过定点,且斜率为,若椭圆上存在两点关于直线对称, 为坐标原点,求的取值范围及面积的最大值.
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如图,在长方形中, 为的四等分点(靠近处),为线段上一动点(包括端点),现将沿折起,使点在平面内的射影恰好落在边上,则当运动时,二面角的平面角余弦值的变化范围为 .
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如图,在长方形中, 为的四等分点(靠近处),为线段上一动点(包括端点),现将沿折起,使点在平面内的射影恰好落在边上,则当运动时,二面角的平面角余弦值的变化范围为 .
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如图,在长方形中,,,为的四等分点(靠近处),为线段上一动点(包括端点),现将沿折起,使点在平面内的射影恰好落在边上,则当运动时,二面角的平面角余弦值的变化范围为_____.
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如图,在长方形中,,,为的四等分点(靠近处),为线段上一动点(包括端点),现将沿折起,使点在平面内的射影恰好落在边上,则当运动时,二面角的平面角余弦值的变化范围为_____.
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如图,已知在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AD=A1A=AB=2,点E是棱AB上一点,且 .
(1)证明:D1E⊥A1D
(2)若二面角-EC-D的余弦值为,求CE与平面D1ED所成的角.
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如图,在长方体中,,点在棱上。
(1)证明:;
(2)当点为线段的中点时,求异面直线与所成角的余弦值;
(3)试问点在何处时,平面与平面所成二面角的平面角的余弦值为。
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如图,在三棱柱中, ,,,点D是上一点,且。
(1)求证:平面平面;
(2)求证:平面;
(3)求二面角的余弦值
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