《【備戰(zhàn)】2020高考數(shù)學(xué) 應(yīng)考能力大提升8.1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《【備戰(zhàn)】2020高考數(shù)學(xué) 應(yīng)考能力大提升8.1(6頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、備戰(zhàn)2020數(shù)學(xué)應(yīng)考能力大提升
典型例題
例1 已知一四棱錐的三視圖如下,是側(cè)棱上的動(dòng)點(diǎn)。
(1)求四棱錐的體積;
(2)是否不論點(diǎn)在何位置,都有?證明你的結(jié)論;
(3)若點(diǎn)為的中點(diǎn),求二面角的大?。?
解:由該四棱錐的三視圖可知,該四棱錐P-ABCD的底面是邊長為1的正方形,
側(cè)棱PC⊥底面ABCD,且PC=2. ---------------------------------2分
∴----------------------------4分
(2) 不論點(diǎn)E在何位置,都有BD⊥AE---------------------
2、------------------5分
證明如下:連結(jié)AC,∵ABCD是正方形
∴BD⊥AC ∵PC⊥底面ABCD 且平面 ∴BD⊥PC-----------7分
又∵∴BD⊥平面PAC
∵不論點(diǎn)E在何位置,都有AE平面PAC
∴不論點(diǎn)E在何位置,都有BD⊥AE --- ----------9分
(3) 解法1:在平面DAE內(nèi)過點(diǎn)D作DG⊥AE于G,連結(jié)BG
∵CD=CB,EC=EC, ∴≌
∴ED=EB, ∵AD=AB ∴△EDA≌△EBA
∴BG⊥EA ∴為二面角D-EA-B的平面角--------------------------12分
∵BC⊥DE,
3、 AD∥BC ∴AD⊥DE
在Rt△ADE中==BG
在△DGB中,由余弦定理得
∴=-----------------------14分
[解法2:以點(diǎn)C為坐標(biāo)原點(diǎn),CD所在的直線為x軸建立空間直角坐標(biāo)系如圖示:
則,從而--------------11分
設(shè)平面ADE和平面ABE的法向量分別為
由法向量的性質(zhì)可得:,
令,則,∴------13分
設(shè)二面角D-AE-B的平面角為,則
∴
例2 如圖,在五面體ABCDEF中,F(xiàn)A 平面ABCD, AD//BC//FE,ABAD,M為EC的中點(diǎn),AF=AB=BC=FE=AD (I) 求異面直線BF與DE所成
4、的角的大??;
(II) 證明平面AMD平面CDE;
(III)求二面角A-CD-E的余弦值。
解:(1)如圖所示,建立空間直角坐標(biāo)系,
點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。設(shè)依題意得
(I)
所以異面直線與所成的角的大小為.
(II)證明: ,
(III)
又由題設(shè),平面的一個(gè)法向量為
創(chuàng)新題型
1.如圖,在棱長為1的正方體中,是側(cè)棱上的一點(diǎn),。
(Ⅰ)、試確定,使直線與平面所成角的正切值為;
(Ⅱ)、在線段上是否存在一個(gè)定點(diǎn),使得對(duì)任意的,在平面上的射影垂直于
5、,并證明你的結(jié)論。
參考答案
1.【解析】本小題主要考查線面關(guān)系、直線與平面所成角的有關(guān)知識(shí)及空間想像能力和推理運(yùn)算能力??疾閼?yīng)用向量知識(shí)解決數(shù)學(xué)問題的能力。
解法1:(1)
故。所以。
又.
故
在△,即.
故當(dāng)時(shí),直線。
(Ⅱ)依題意,要在上找一點(diǎn),使得.
可推測(cè)的中點(diǎn)即為所求的點(diǎn)。
因?yàn)?,所?
又,故。
從而
解法二:(1)建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,則
A(1,0,0),B(1,1,0),P(0,1,m),C(0,1,0),
D(0,0,0),B1(1,1,1),D1(0,0,1).
所以
又由的一個(gè)法向量.
設(shè)與所成的角為,
則
依題意有:,解得.