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因为高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,所以点P为线段AC的中点,所以应该选B。

答案:B。

【命题立意】:本题考查了向量的加法运算和平行四边形法则,可以借助图形解答。

解法一:(1)在直四棱柱ABCD-A高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。B高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。C高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。D高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。中,取A1B1的中点F1

高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。连接A1D,C1F1,CF1,因为AB=4, CD=2,且AB//CD,

所以CDA1F1,A1F1CD为平行四边形,所以CF1//A1D,

又因为E、E高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。分别是棱AD、AA高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。的中点,所以EE1//A1D,

所以CF1//EE1,又因为高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。平面FCC高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。平面FCC高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

所以直线EE高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。//平面FCC高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。.

(2)因为AB=4, BC=CD=2, 、F是棱AB的中点,所以BF=BC=CF,△BCF为正三角形,取CF的中点O,则OB⊥CF,又因为直四棱柱ABCD-A高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。B高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。C高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。D高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。中,CC1⊥平面ABCD,所以CC1⊥BO,所以OB⊥平面CC1F,过O在平面CC1F内作OP⊥C1F,垂足为P,连接BP,则∠OPB为二面角B-FC高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。-C的一个平面角, 在△BCF为正三角形中,高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,在Rt△CC1F中, △OPF∽△CC1F,∵高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。, w.w.w.k.s.5.u.c.o.m    

在Rt△OPF中,高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,所以二面角B-FC高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。-C的余弦值为高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。.

高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。解法二:(1)因为AB=4, BC=CD=2, F是棱AB的中点,

所以BF=BC=CF,△BCF为正三角形, 因为ABCD为

等腰梯形,所以∠BAC=∠ABC=60°,取AF的中点M,

连接DM,则DM⊥AB,所以DM⊥CD,

以DM为x轴,DC为y轴,DD1为z轴建立空间直角坐标系,

,则D(0,0,0),A(高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,-1,0),F(高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,1,0),C(0,2,0),

C1(0,2,2),E(高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,0),E1高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,-1,1),所以高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。设平面CC1F的法向量为高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。所以高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,则高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,所以高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,所以直线EE高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。//平面FCC高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。. w.w.w.k.s.5.u.c.o.m    

(2)高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,设平面BFC1的法向量为高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,则高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。所以高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,取高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,则高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,

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所以高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,由图可知二面角B-FC高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。-C为锐角,所以二面角B-FC高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。-C的余弦值为高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。. w.w.w.k.s.5.u.c.o.m    

【命题立意】:本题主要考查直棱柱的概念、线面位置关系的判定和二面角的计算.考查空间想象能力和推理运算能力,以及应用向量知识解答问题的能力.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中数学 来源:2012年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(天津卷解析版) 题型:解答题

如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,AC⊥AD,AB⊥BC,∠BAC=45°,PA=AD=2,AC=1.

(Ⅰ)证明PC⊥AD;

(Ⅱ)求二面角A-PC-D的正弦值;

(Ⅲ)设E为棱PA上的点,满足异面直线BE与CD所成的角为30°,求AE的长.

 

【解析】解法一:如图,以点A为原点建立空间直角坐标系,依题意得A(0,0,0),D(2,0,0),C(0,1,0), ,P(0,0,2).

(1)证明:易得于是,所以

(2) ,设平面PCD的法向量

,即.不防设,可得.可取平面PAC的法向量于是从而.

所以二面角A-PC-D的正弦值为.

(3)设点E的坐标为(0,0,h),其中,由此得.

,故 

所以,,解得,即.

解法二:(1)证明:由,可得,又由,,故.又,所以.

(2)如图,作于点H,连接DH.由,,可得.

因此,从而为二面角A-PC-D的平面角.在中,,由此得由(1)知,故在中,

因此所以二面角的正弦值为.

(3)如图,因为,故过点B作CD的平行线必与线段AD相交,设交点为F,连接BE,EF. 故或其补角为异面直线BE与CD所成的角.由于BF∥CD,故.在中,

中,由,,

可得.由余弦定理,,

所以.

 

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科目:高中数学 来源:2012年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(北京卷解析版) 题型:解答题

如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,AC=6,D,E分别是AC,AB上的点,且DE∥BC,DE=2,将△ADE沿DE折起到△A1DE的位置,使A1C⊥CD,如图2.

(1)   求证:A1C⊥平面BCDE;

(2)   若M是A1D的中点,求CM与平面A1BE所成角的大小;

(3)   线段BC上是否存在点P,使平面A1DP与平面A1BE垂直?说明理由

【解析】(1)∵DE∥BC∴又∵

(2)如图,以C为坐标原点,建立空间直角坐标系C-xyz,

设平面的法向量为,则,又,所以,令,则,所以

设CM与平面所成角为。因为

所以

所以CM与平面所成角为

 

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