(如图1)在平面四边形中,为中点,,,且,现沿折起使,得到立体图形(如图2),又B为平面ADC内一点,并且ABCD为正方形,设F,G,H分别为PB,EB,PC的中点.
(1)求三棱锥的体积;
(2)在线段PC上是否存在一点M,使直线与直线所成角为?若存在,求出线段的长;若不存在,请说明理由.
(1);(2)存在,.
【解析】
试题分析:本题考查空间两条直线的位置关系、异面直线所成的角、直线与平面垂直和平行等基础知识,考查用空间向量解决立体几何中的问题,考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力.第一问,先用三角形中位线,证,所以利用线面平行的判定定理,得出平面,同理:平面,把与的夹角转化为与的夹角,利用面面平行,转化到平面的距离为到平面的距离,易得出距离为1,最后求转化后的;第二问,由已知建立空间直角坐标系,写出各点坐标,用反证法,先假设存在,假设,求出向量和坐标,用假设成立的角度,列出夹角公式,解出,如果有解即存在,否则不存在,并可以求出的坐标及.
试题解析:(1)因为分别为的中点,所以.又平面,平面,所以平面,同理:平面.
且,.
∴与的夹角等于与的夹角(设为)
易求. 4分
∵平面平面,∴到平面的距离即到平面的距离,过作的垂线,垂足为,则为到平面的距离.
.
(2)因为平面,,所以平面,所以.又因为四边形是正方形,所以.
如图,建立空间直角坐标系,因为,
所以,
假设在线段存在一点使直线与直线所成角为.
依题意可设,其中.由,则.
由因为,,所以,
因为直线与直线所成角为,,
所以,即,
解得,所以,.
所以在线段存在一点,使直线与直线所成角为,此时.
考点:1.线面平行的判定定理;2.线面垂直的判定定理;3.空间向量法;4.夹角公式;5.向量的加减法.
科目:高中数学 来源: 题型:
π | 4 |
查看答案和解析>>
科目:高中数学 来源: 题型:
π | 4 |
查看答案和解析>>
科目:高中数学 来源: 题型:
π | 3 |
查看答案和解析>>
科目:高中数学 来源: 题型:
π | 4 |
查看答案和解析>>
科目:高中数学 来源:河南省2010学年高二年级数学期中测试卷 题型:解答题
本小题满分12分)如图,在四棱锥中,底面四边长为1的菱形,, , ,为的中点,为的中点
(Ⅰ)证明:直线;
(Ⅱ)求异面直线AB与MD所成角的大小;
(Ⅲ)求点B到平面OCD的距离。
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com