1、高考资源网() 您身边的高考专家1(2019姜堰中学开学检测)如图,PA平面ABCD,ADBC,ABC90,ABBCPA1,AD3,E是PB的中点(1)求证:AE平面PBC;(2)求二面角BPCD的余弦值解 (1)证明:分别以、为x轴、y轴、z轴的正方向;建立如图所示的平面直角坐标系;则A(0,0,0),B(1,0,0),C(1,1,0),D(0,3,0),P(0,0,1),E,所以,(0,1,0),(1,0,1)因为0,0,所以,即AEBC,AEBP,而BC、BP平面PBC,且BCBPB,所以AE平面PBC(2)设平面PCD的法向量为n(x,y,z),而(1,2,0),(0,3,1),则由取
2、y1,x2,z3,即n(2,1,3)又由(1)AE平面PBC,所以是平面PBC的法向量,而所以cos,n,即与n的夹角的余弦值为故由图形可知,二面角BPCD的余弦值为2(2019盐城中学期末检测)如图,在直三棱柱ABCA1B1C1中,ACB90,BAC30,BC1,A1A,M是CC1的中点(1)求证:A1BAM;(2)求二面角BAMC的平面角的大小解 (1)证明:以点C为原点,CB,CA,CC1所在直线为x,y,z轴,建立空间直角坐标系Cxyz,如图所示,则B(1,0,0),A(0,0),A1(0,),M所以(1,),因为10()()()0,所以A1BAM(2)因为ABCA1B1C1是直三棱柱
3、,所以CC1平面ABC,又BC平面ABC,所以CC1BC因为ACB90,即BCAC,所以BC平面ACC1,即BC平面AMC所以是平面AMC的一个法向量,(1,0,0)设n(x,y,z)是平面BAM的一个法向量,(1,0),由得令z2,得x,y,所以n(,2)因为|1,|n|2,所以cos,n因此二面角BAMC的大小为453(2019苏锡常镇四市高三调研)如图,在长方体ABCDA1B1C1D1中,AA1AB2AD2,点E是AB的中点,F为D1E上的一点,D1F2FE(1)证明:平面DFC平面D1EC;(2)求二面角ADFC的大小解 (1)证明:以D为原点,分别以DA、DC、DD1所在直线为x轴、
4、y轴、z轴建立如图所示的空间直角坐标系,则A(1,0,0),B(1,2,0),C(0,2,0),D1(0,0,2)因为E为AB的中点,所以E(1,1,0)因为D1F2FE,所以(1,1,2),(0,0,2)设n(x,y,z)是平面DFC的法向量,则所以取x1,得平面DFC的一个法向量为n(1,0,1)设p(x1,y1,z1)是平面D1EC的法向量,则所以取y11,得平面D1EC的一个法向量为p(1,1,1)因为np(1,0,1)(1,1,1)0,所以平面DFC平面D1EC(2)设q(x,y,z)是平面ADF的法向量,则所以取y1,得平面ADF的一个法向量为q(0,1,1),设二面角ADFC的平
5、面角为,由题知(90,180),则cos ,所以二面角ADFC的大小为1204(2019苏州调研)如图,在长方体ABCDA1B1C1D1中,ABAA11,E为BC中点(1)求证:C1DD1E;(2)在棱AA1上是否存在一点M,使得BM平面AD1E?若存在,求的值,若不存在,说明理由;(3)若二面角B1AED1的大小为90,求AD的长解 (1)证明:以D为原点,建立如图所示的空间直角坐标系Dxyz,设ADa,则D(0,0,0),A(a,0,0),B(a,1,0),B1(a,1,1),C1(0,1,1),D1(0,0,1),E,所以(0,1,1),所以0,所以C1DD1E(2)设h,则M(a,0,h),所以(0,1,h),(a,0,1),设平面AD1E的法向量为n(x,y,z),则,所以平面AD1E的一个法向量为n(2,a,2a),因为BM平面AD1E,所以n,即n2aha0,所以h即在AA1上存在点M,使得BM平面AD1E,此时(3)连结AB1,B1E,设平面B1AE的法向量为m(x,y,z),(0,1,1),则,所以平面B1AE的一个法向量为m(2,a,a)因为二面角B1AED1的大小为90,所以mn,所以mn4a22a20,因为a0,所以a2,即AD2- 5 - 版权所有高考资源网