1、八直线与平面的夹角(15分钟30分)1已知直线m,n与平面所成的角都是,A,B为直线m上的两点,C,D为直线n上的两点,若线段AB在平面上的射影长为7,线段CD12,则()A.ABCD BABCDCABCD DAB,CD的大小无法比较【解析】选C.由题意,ABcos 7,所以AB,所以AB,所以sin 的取值范围是.答案:四、解答题(每小题10分,共20分)9如图,直三棱柱ABCA1B1C1的底面为直角三角形,两直角边AB和AC的长分别为4和2,侧棱AA1的长为5.(1)求三棱柱ABCA1B1C1的体积;(2)设M是BC中点,求直线A1M与平面ABC所成角的正切值【解析】(1)因为直三棱柱AB
2、CA1B1C1的底面为直角三角形,两直角边AB和AC的长分别为4和2,侧棱AA1的长为5.所以三棱柱ABCA1B1C1的体积:VSABCAA1ABACAA142520.(2)连接AM,因为直三棱柱ABCA1B1C1的底面为直角三角形,两直角边AB和AC的长分别为4和2,侧棱AA1的长为5,M是BC中点,所以AA1底面ABC,AMBC,所以A1MA是直线A1M与平面ABC所成角,tan A1MA.10如图,已知四棱锥PABCD的底面为等腰梯形,ABCD,ACBD,垂足为H,PH是四棱锥的高,E为AD中点(1)证明:PEBC;(2)若APBADB60,求直线PA与平面PEH所成角的正弦值【解析】以
3、H为原点,HA,HB,HP所在直线分别为x,y,z轴,线段HA的长为单位长,建立空间直角坐标系如图,则A(1,0,0),B(0,1,0).(1)设C(m,0,0),P(0,0,n),(m0),则D(0,m,0),E.可得,(m,1,0).因为00,所以PEBC.(2)由已知条件可得m,n1,故C,D,E,P(0,0,1).则(0,0,1),设n(x,y,z)为平面PEH的法向量,则即因此可以取n(1,0).由(1,0,1)可得|cos ,n|,所以直线PA与平面PEH所成角的正弦值为.如图,在三棱锥PABC中,PAC和ABC均是等腰三角形,且APCBAC90,PBAB4.(1)求证:直线AB与
4、直线PC不垂直;(2)求直线PB与平面ABC所成角的正弦值【解析】(1)假设ABPC,因为ABAC,且PCACC,所以AB平面PAC,所以ABPA,所以PBAB,这与PBAB4矛盾,所以假设不成立,直线AB与直线PC不垂直(2)如图,以A为原点,AB为x轴,AC为y轴,过A作垂直平面ABC的垂线为z轴,建立空间直角坐标系,则A(0,0,0),B(4,0,0),C(0,4,0),设P(x,y,z)(z0),由PBAB4,得PAPC2,所以,解得,所以P(1,2,),平面ABC的一个法向量n(0,0,1),(3,2,),设直线PB与平面ABC所成角为,则sin .所以直线PB与平面ABC所成角的正弦值为.