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(2013•丰台区二模)如图(1),等腰直角三角形ABC的底边AB=4,点D在线段AC上,DE⊥AB于E,现将△ADE沿DE折起到△PDE的位置(如图(2)).
(Ⅰ)求证:PB⊥DE;
(Ⅱ)若PE⊥BE,直线PD与平面PBC所成的角为30°,求PE长.
分析:(I)根据翻折后DE仍然与BE、PE垂直,结合线面垂直的判定定理可得DE⊥平面PEB,再由线面垂直的性质可得PB⊥DE;
(II)分别以DE、BE、PE所在直线为x轴、y轴、z轴,建立如图所示空间直角坐标系.设PE=a,可得点B、D、C、P关于a的坐标形式,从而得到向量
PB
BC
坐标,利用垂直向量数量积为0的方法建立方程组,解出平面PCD的一个法向量为
n
=(1,1,
4-a
a
),由PD与平面PBC所成的角为30°和向量
PD
的坐标,建立关于参数a的方程,解之即可得到线段PE的长.
解答:解:(Ⅰ)∵DE⊥AB,∴DE⊥BE,DE⊥PE,….(2分)
∵BE∩PE=E,∴DE⊥平面PEB,
又∵PB?平面PEB,∴BP⊥DE;                      ….(4分)
(Ⅱ)∵PE⊥BE,PE⊥DE,DE⊥BE,
∴分别以DE、BE、PE所在直线为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系(如图),…(5分)
设PE=a,则B(0,4-a,0),D(a,0,0),C(2,2-a,0),
P(0,0,a),…(7分)
可得
PB
=(0,4-a,-a)
BC
=(2,-2,0)
,…(8分)
设面PBC的法向量
n
=(x,y,z)

(4-a)y-az=0
2x-2y=0
令y=1,可得x=1,z=
4-a
a

因此
n 
=(1,1,
4-a
a
)
是面PBC的一个法向量,…(10分)   
PD
=(a,0,-a)
,PD与平面PBC所成角为30°,…(12分)
sin30°=|cos<
PD
n
>|
,即|
a-(4-a)
2a2
×
2+
(4-a)2
a2
|=
1
2
,…(11分)
解之得:a=
4
5
,或a=4(舍),因此可得PE的长为
4
5
.…(13分)
点评:本题给出平面图形的翻折,求证线面垂直并在已知线面角的情况下求线段PE的长,着重考查了线面垂直的判定与性质和利用空间向量研究直线与平面所成角的求法等知识,属于中档题.
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(2013•丰台区二模)已知偶函数f(x)(x∈R),当x∈(-2,0]时,f(x)=-x(2+x),当x∈[2,+∞)时,f(x)=(x-2)(a-x)(a∈R).
关于偶函数f(x)的图象G和直线l:y=m(m∈R)的3个命题如下:
①当a=2,m=0时,直线l与图象G恰有3个公共点;
②当a=3,m=
1
4
时,直线l与图象G恰有6个公共点;
③?m∈(1,+∞),?a∈(4,+∞),使得直线l与图象G交于4个点,且相邻点之间的距离相等.
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1
16
1
2
1
16
1
2

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(2013•丰台区二模)已知椭圆C:
x2
4
+y2=1
的短轴的端点分别为A,B,直线AM,BM分别与椭圆C交于E,F两点,其中点M (m,
1
2
) 满足m≠0,且m≠±
3

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(2013•丰台区二模)已知偶函数f(x)(x∈R),当x∈(-2,0]时,f(x)=-x(2+x),当x∈[2,+∞)时,f(x)=(x-2)(a-x)(a∈R).
关于偶函数f(x)的图象G和直线l:y=m(m∈R)的3个命题如下:
①当a=4时,存在直线l与图象G恰有5个公共点;
②若对于?m∈[0,1],直线l与图象G的公共点不超过4个,则a≤2;
③?m∈(1,+∞),?a∈(4,+∞),使得直线l与图象G交于4个点,且相邻点之间的距离相等.
其中正确命题的序号是(  )

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(2013•丰台区二模)下列四个函数中,最小正周期为π,且图象关于直线x=
π
12
对称的是(  )

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