1、1如图,在长方体ABCDA1B1C1D1中,AB11,AD7,AA112.一质点从顶点A射向点E(4,3,12), 遇长方体的面反射(反射服从光的反射原理),将第i1次到第i次反射点之间的线段记为Li(i2,3,4),L1AE,将线段L1,L2,L3,L4竖直放置在同一水平线上,则大致的图形是()答案C解析由对称性知质点经点E反射到平面ABCD的点E1(8,6,0)处在坐标平面xAy中,直线AE1的方程为yx,与直线DC的方程y7联立得F.由两点间的距离公式得E1F,tanE2E1FtanEAE1,E2FE1FtanE2E1F4.E2F11248.故选C.2已知e1,e2是空间单位向量,e1e
2、2.若空间向量b满足be12,be2,且对于任意x,yR,|b(xe1ye2)|b(x0e1y0e2)|1(x0,y0R),则x0_,y0_,|b|_.答案122解析e1,e2是单位向量,e1e2,cose1,e2,又0e1,e2180,e1,e260.不妨把e1,e2放到空间直角坐标系Oxyz的平面xOy中,设e1(1,0,0),则e2,再设b(m,n,r),由be12,be2,得m2,n,则b(2,r)而xe1ye2是平面xOy上任一向量,由|b(xe1ye2)|1知,点B(2,r)到平面xOy的距离为1,故可得r1.则b(2,1),|b|2.又由|b(xe1ye2)|b(x0e1y0e2
3、)|1知x0e1y0e2(2,0),解得x01,y02.3如下图,已知四棱台ABCDA1B1C1D1的上、下底面分别是边长为3和6的正方形,A1A6,且A1A底面ABCD.点P,Q分别在棱DD1,BC上点击观看解答视频(1)若P是DD1的中点,证明:AB1PQ;(2)若PQ平面ABB1A1,二面角PQDA的余弦值为,求四面体ADPQ的体积解由题设知,AA1,AB,AD两两垂直以A为坐标原点,AB,AD,AA1所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建立如右图所示的空间直角坐标系,则相关各点的坐标为A(0,0,0),B1(3,0,6),D(0,6,0),D1(0,3,6),Q(6,m,0),其中mBQ,
4、0m6.(1)证明:若P是DD1的中点,则P,.又(3,0,6),于是18180,所以,即AB1PQ.(2)由题设知,(6,m6,0),(0,3,6)是平面PQD内的两个不共线向量设n1(x,y,z)是平面PQD的一个法向量,则即取y6,得n1(6m,6,3)又平面AQD的一个法向量是n2(0,0,1),所以cosn1,n2.而二面角PQDA的余弦值为,因此,解得m4,或m8(舍去),此时Q(6,4,0)设(00,则(,0,a),.因为MPAP,故0,即a20,所以a,a(舍去),即PO.(2)由(1)知,.设平面APM的法向量为n1(x1,y1,z1),平面PMC的法向量为n2(x2,y2,
5、z2),由n10,n10,得故可取n1,由n20,n20,得故可取n2(1,2),从而法向量n1,n2的夹角的余弦值为cosn1,n2,故所求二面角APMC的正弦值为.5如图,在四棱锥PABCD中,底面ABCD为矩形,E为PB的中点,ADAE,且PAAB,ADAE1.(1)证明:PA平面ABCD;(2)求二面角BECD的正弦值解(1)证明:PAAB,E为PB的中点,AEPB.在RtPAE中,PE1,PB2PE2.又PAAB,PA2AB2PB2,PAAB.又ADAE,ADAB,AD平面PAB,ADPA,PA平面ABCD.(2)以A为坐标原点,射线AB、AD、AP分别为x轴、y轴、z轴的正半轴,建立如图所示的空间直角坐标系Axyz.由题设知P(0,0,),B(,0,0),C(,1,0),D(0,1,0),E,则,(,0,0),.ADAE,ADBC,AEBC.由(1)知,AEPB,AE平面PBC.故为平面BEC的一个法向量设平面DEC的法向量为n(x,y,z),则,即.可取n(0,1,)从而cosn,.故二面角BECD的正弦值为. 高考资源网 高考资源网