资源描述
1.设平面α的法向量为(1,2,-2),平面β的法向量为(-2,-4,k),若α∥β,则k=( )
A.2 B.-4
C.4 D.-2
解析:选C.∵α∥β,∴(-2,-4,k)=λ(1,2,-2),∴-2=λ,k=-2λ,∴k=4.
2.(原创题)如果平面的一条斜线和它在这个平面上的射影的方向向量分别是a=(0,2,1),b=(,,),那么这条斜线与平面的夹角是( )
A.90° B.60°
C.45° D.30°
解析:选D.cosθ==,因此a与b的夹角为30°.
3.(2008年高考福建卷)如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=BC=2,AA1=1,则BC1与平面BB1D1D所成角的正弦值为( )
A. B.
C. D.
解析:选D.以D点为坐标原点,以DA、DC、DD1所在的直线为x轴、y轴、z轴,建立空间直角坐标系(图略),
则A(2,0,0),B(2,2,0),C(0,2,0),C1(0,2,1)
∴=(-2,0,1),=(-2,2,0),且为平面BB1D1D的一个法向量.
∴cos〈,〉===.
∴BC1与平面BB1D1D所成角的正弦值为.
4.长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=AA1=2,AD=1,E为CC1的中点,则异面直线BC1与AE所成角的余弦值为__________.
解析:建立坐标系如图,
则A(1,0,0),E(0,2,1),
B(1,2,0),C1(0,2,2),
=(-1,0,2),=(-1,2,1),
cos〈,〉==.
答案:
5.在空间直角坐标系中,定义:平面α的一般方程为:Ax+By+Cz+D=0(A,B,C,D∈R,且A,B,C不同时为零),点P(x0,y0,z0)到平面α的距离为:d=.则在底面边长与高都为2的正四棱锥中,底面中心O到侧面的距离等于__________.
解析:如图,以底面中心O为原点建立空间直角坐标系O-xyz,则A(1,1,0),B(-1,1,0),P(0,0,2),设平面PAB的方程为Ax+By+Cz+D=0,将以上3个坐标代入计算得
A=0,B=-D,C=-D,
∴-Dy-Dz+D=0,
即2y+z-2=0,∴d==.
答案:
6.如图,在四棱锥P-ABCD中,PD⊥底面ABCD,底面ABCD为正方形,PD=DC,E、F分别是AB、PB的中点.
(1)求证:EF⊥CD;
(2)求DB与平面DEF所成角的正弦值.
解:以DA,DC,DP所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系(如图).
设AD=a,则D(0,0,0),
A(a,0,0),B(a,a,0),C(0,a,0),
E(a,,0),P(0,0,a),F(,,).
(1)证明:∵·=(-,0,)·(0,a,0)=0,
∴⊥,∴EF⊥CD.
(2)设平面DEF的法向量为n=(x,y,z),
由,得
,
即,取x=1,则y=-2,z=1,
∴n=(1,-2,1),
∴cos〈,n〉===-.
设DB与平面DEF所成角为θ,则sinθ=.
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