2011年高考数学试题分类汇编 立体几何(5)

2021-04-05 03:12

解法2:(I)建立如图3所示的空间直角坐标系,则由已知可得

A(0,0,0),BC(0,4,0),A1(0,0,4),EF(0,4,1),

于是则故

CA1 (0, 4,4),EF (

CA1 EF (0, 4,4) ( 0 4 4 0,

EF AC1.

(II)设CF ,(0 4),

平面AEF的一个法向量为m (x,y,z), 则由(I)得F(0,4, )

AE AF (0,4, ),于是由m AE,m AF可得

3y 0, m AE 0,即

m AF 0, 4y z 0.

取m ,

,4).

又由直三棱柱的性质可取侧面AC1的一个法向量为n (1,0,0),

|m n|

cos

|m| |n|, 于是由 为锐角可得

tan

所以

1

由0 4,得

1

tan 34,即

,

故当 4,即点F与点C1重合时,tan

取得最小值3

31.(湖南理19)

如图5,在圆锥PO中,已知PO

O的直径AB 2,C是AB的中点,D为AC的

中点.

(Ⅰ)证明:平面POD 平面PAC; (Ⅱ)求二面角B PA C的余弦值。

解法1:连结OC,因为OA OC,D是AC的中点,所以AC OD. 又PO 底面⊙O,AC 底面⊙O,所以AC PO,

因为OD,PO是平面POD内的两条相交直线,所以AC 平面POD, 而AC 平面PAC,所以平面POD 平面PAC。

(II)在平面POD中,过O作OH PD于H,由(I)知,平面POD 平面PAC, 所以OH 平面PAC,又PA 面PAC,所以PA OH. 在平面PAO中,过O作OG PA于G, 连接HG, 则有PA 平面OGH,

从而PA HG,故 OGH为二面角B—PA—C的平面角。

Rt ODA中,OD OA sin45

Rt POD中

,OH

Rt POA中,OG

OHRt OHG中,sin OGH OG5在

cos OGH 所以

5

5故二面角B—PA—C

的余弦值为

解法2:(I)如图所示,以O为坐标原点,OB、OC、OP所在直线分别为x轴、y轴,z轴建

立空间直角坐标系,则

11D( ,,0)

O(0,0,0),A( 1,0,0),B(1,0,0),C(0,1,0),P,22

n1 (x1,y1,z1)

是平面POD的一个法向量,

则由所以设

n1 OD 0,n1 OP 0

,得

1 1

x y1 0, 122 0.1

z1 0,x1 y1,取y1 1,得n1 (1,1,0).

n2 (x2,y2,z2)

是平面PAC的一个法向量,

则由

n2 PA 0,n2 PC 0

x22 0,

y2 2 0.

所以得

x2 2,y2 2.取z2 1,

n2 (因为所以

n1 n2 (1,1,0) ( 0,

n1 n2.

从而平面POD 平面PAC。

(II)因为y轴 平面PAB,所以平面PAB的一个法向量为

n3

(0,1,0).


2011年高考数学试题分类汇编 立体几何(5).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:桥梁环境应急预案

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: