题目
题型:不详难度:来源:
(1)当时,求证:AO⊥平面BCD;
(2)当二面角的大小为时,求二面角的正切值.
答案
解析
试题分析:(1)根据题意知,在△AOC中,,,
所以,所以AO⊥CO.
因为AO是等腰直角E角形ABD的中线,所以AO⊥BD.
又BDCO=O,所以AO⊥平面BCD.
(2)法一 由题易知,CO⊥OD.如图,以O为原点,
OC、OD所在的直线分别为轴、轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则有O(0,0,0),,,.
设,则,.
设平面ABD的法向量为,
则即
所以,令,则.
所以.
因为平面BCD的一个法向量为,
且二面角的大小为,所以,
即,整理得.
因为,所以,
解得,,所以,
设平面ABC的法向量为,
因为,,
则即
令,则,.所以.
设二面角的平面角为,则
.
所以,即二面角的正切值为.
法二 在△ABD中,BD⊥AO,在△BCD中,BD⊥CO,
所以∠AOC是二面角的平面角,即∠AOC=.
如图,过点A作CO的垂线交CO的延长线于点H,
因为BD⊥CO,BD⊥AO,且COAO=O,
所以BD⊥平面AOC.
因为AH平面AOC,所以BD⊥AH.
又CO⊥AH,且COBD=O,所以AH⊥平面BCD.
过点A作AK⊥BC,垂足为K,连接HK.
因为BC⊥AH,AKAH=A,所以BC⊥平面AHK.
因为HK平面AHK,所以BC⊥HK,
所以∠AKH为二面角的平面角.
在△AOH中,∠AOH=,,则,,
所以.
在R t△CHK中,∠HCK=,所以.
在 R t△AHK中,,
所以二面角的正切值为.
点评:本小题主要考查空间线面关系、二面角的度量、直线与平面所成的角等知识,考查数形结合、化归与转化的数学思想方法,以及空间想象能力、推理论证能力和运算求解能力.
核心考点
试题【如图,在三棱锥A-BCD中,△ABD和△BCD是两个全等的等腰直角三角形,O为BD的中点,且AB=AD=CB=CD=2,AC=.(1)当时,求证:AO⊥平面BC】;主要考察你对空间几何体的结构特征等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.8 | B. | C. | D. |
(1)求证:;
(2)求三棱锥的体积;
(3)线段上是否存在点,使//平面?证明你的结论.
(1)求证:平面B1FC//平面ADE;
(2)试在棱DC上取一点M,使平面ADE;
(3)设正方体的棱长为1,求四面体A1—FEA的体积.
(1)求棱的长;
(2)求点到平面的距离.
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