题目
题型:不详难度:来源:
已知棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,P在对角线A1C1上,记二面角P-AB-C为α,二面角P-BC-A为β。
(1)当A1P:PC1=1:3时,求cos(α+β)的大小。
(2)点P是线段A1C1(包括端点)上的一个动点,问:当点P在什么位置时,α+β有最小值?
答案
解析
试题分析:
作PO⊥面ABCD于O,作OE⊥AB于E,OF⊥BC于F
∵正方体ABCD-A1B1C1D1
∴点O在线段AC上,且AO:OC=1:3
∴α=∠PEO,β=∠PFO
EO=,FO=,PO=1,PE=,PF= 2分
cosα=,sinα=,cosβ=, sinβ=
cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ==- 4分
(2)(8分)
设A1P=kA1C1,k∈[0,1] 5分
由第(1)题可知α=∠PEO,β=∠PFO
EO=k,FO=1-k,PO=1,PE=,PF=
cosα=,sinα=,cosβ=,
sinβ= 7分
当k=0或1时,即点P与A1或C1重合时,其中一个角为,另一个角为,
此时α+β=,tan(α+β)= -1 8分
∴当k≠0,且k≠1时,tanα=,tanβ=
∴tan(α+β)
= 11分
∵k∈(0,1) ∴ ∴tan(α+β)∈
∵ ∴
∴tan(α+β)=时,α+β有最小值,此时k=时,即点P为A1C1的中点。 14分
点评:本题有一定难度,多章节知识的综合
核心考点
试题【(本小题满分14分)已知棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,P在对角线A1C1上,记二面角P-AB-C为α,二面角P-BC-A为β。(1)当A1P:P】;主要考察你对线线角等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.45° | B.60° | C.90° | D.120° |
①若,,则;②若,,,,则;③若,,则; ④若,,,,则.其中真命题的个数是
A.1 | B.2 | C.3 | D.4 |
如图,在四棱锥中,底面是矩形,平面,,,点为的中点,为中点.
(1)求证:平面⊥平面;
(2)求直线与平面所成的角的正弦值;
(3)求点到平面的距离.
如图,已知几何体的三视图(单位:cm).
(1)在这个几何体的直观图相应的位置标出字母;(2分)
(2)求这个几何体的表面积及体积;(6分)
(3)设异面直线、所成角为,求.(6分)
如图,四棱锥P—ABCD中,PB⊥底面ABCD,CD⊥PD,底面ABCD为直角梯形,AD∥BC,AB⊥BC,AB=AD=PB=3,点E在棱PA上,且PE=2EA。
(1)求直线PC与平面PAD所成角的余弦值;(6分)
(2)求证:PC//平面EBD;(4分)
(3)求二面角A—BE—D的余弦值.(4分)
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