精英家教网 > 高中数学 > 题目详情

(本小题满分12分)如图,在棱长为1的正方体中,AP=BQ=b(0<b<1),截面PQEF,截面PQGH

(Ⅰ)证明:平面PQEF和平面PQGH互相垂直;

(Ⅱ)证明:截面PQEF和截面PQGH面积之和是定值,

并求出这个值;

(Ⅲ)若,求与平面PQEF所成角的正弦值.

(Ⅰ)同解析(Ⅱ)截面PQEF和截面PQGH面积之和为,是定值.(Ⅲ)


解析:

解法一:

(Ⅰ)证明:在正方体中,

又由已知可得

所以

所以平面

所以平面和平面互相垂直.  4分

(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)知

,又截面PQEF和截面PQGH都是矩形,且PQ=1,所以截面PQEF和截面PQGH面积之和是

,是定值.    8分

(Ⅲ)解:设于点,连结

因为平面

所以与平面所成的角.

因为,所以分别为的中点.

可知

所以.   12分

解法二:

D为原点,射线DADCDD′分别为xyz轴的正半轴建立如图的空间直角坐标系Dxyz.由已知得,故

(Ⅰ)证明:在所建立的坐标系中,可得

因为,所以是平面PQEF的法向量.

因为,所以是平面PQGH的法向量.

因为,所以

所以平面PQEF和平面PQGH互相垂直.  4分

(Ⅱ)证明:因为,所以,又,所以PQEF为矩形,同理PQGH为矩形.

在所建立的坐标系中可求得

所以,又

所以截面PQEF和截面PQGH面积之和为,是定值. 8分

(Ⅲ)解:由(Ⅰ)知是平面的法向量.

中点可知,分别为的中点.

所以,因此与平面所成角的正弦值等于

. 12分

练习册系列答案
相关习题

科目:高中数学 来源: 题型:

(文) (本小题满分12分已知函数y=4-2
3
sinx•cosx-2sin2x(x∈R)

(1)求函数的值域和最小正周期;
(2)求函数的递减区间.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

(2011•自贡三模)(本小题满分12分>
设平面直角坐标中,O为原点,N为动点,|
ON
|=6,
ON
=
5
OM
.过点M作MM1丄y轴于M1,过N作NN1⊥x轴于点N1
OT
=
M1M
+
N1N
,记点T的轨迹为曲线C.
(I)求曲线C的方程:
(H)已知直线L与双曲线C:5x2-y2=36的右支相交于P、Q两点(其中点P在第-象限).线段OP交轨迹C于A,若
OP
=3
OA
,S△PAQ=-26tan∠PAQ求直线L的方程.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

(本小题满分12分)已知函数,且。①求的最大值及最小值;②求的在定义域上的单调区间.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

(2009湖南卷文)(本小题满分12分)

为拉动经济增长,某市决定新建一批重点工程,分别为基础设施工程、民生工程和产业建设工程三类,这三类工程所含项目的个数分别占总数的.现有3名工人独立地从中任选一个项目参与建设.求:

(I)他们选择的项目所属类别互不相同的概率;    w.w.w.k.s.5.u.c.o.m    

(II)至少有1人选择的项目属于民生工程的概率.

查看答案和解析>>

科目:高中数学 来源: 题型:

(本小题满分12分)

某民营企业生产A,B两种产品,根据市场调查和预测,A产品的利润与投资成正比,其关系如图1,B产品的利润与投资的算术平方根成正比,其关系如图2,

(注:利润与投资单位是万元)

(1)分别将A,B两种产品的利润表示为投资的函数,并写出它们的函数关系式.(2)该企业已筹集到10万元资金,并全部投入到A,B两种产品的生产,问:怎样分配这10万元投资,才能使企业获得最大利润,其最大利润为多少万元.

查看答案和解析>>

同步练习册答案