来自贺剑锋的问题
如图,在长方体中,,点在棱上移动(Ⅰ)证明:;(Ⅱ)当为的中点时,求点到面的距离;(Ⅲ)等于何值时,二面角的大小为
如图,在长方体中,
,点在棱上移动
(Ⅰ)证明:;
(Ⅱ)当为的中点时,求点到面的距离;
(Ⅲ)等于何值时,二面角的大小为
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2020-04-30 19:08
如图,在长方体中,,点在棱上移动(Ⅰ)证明:;(Ⅱ)当为的中点时,求点到面的距离;(Ⅲ)等于何值时,二面角的大小为
如图,在长方体中,
,点在棱上移动
(Ⅰ)证明:;
(Ⅱ)当为的中点时,求点到面的距离;
(Ⅲ)等于何值时,二面角的大小为
(Ⅰ)见解析(Ⅱ)(Ⅲ)
本小题主要考查向量语言表述线线的垂直、平行关系、点到平面的距离和线面关系等基本知识,同时考查空间想象能力和推理、运算能力.
(1)建立如图的坐标系,则
DA1
=(1,0,1),设E(1,t,0),则
D1E
=(1,t,-1),通过向量的数量积为0,计算可得D1E⊥A1D;
(2)当E为AB的中点时,E(1,1,0),
D1E
=(1,1,-1),求出平面ACD1的一个法向量,最后利用点到面的距离公式即可求点E到面ACD1的距离.
(3)(2)连接DE,根据等腰直角三角形的性质,及线面垂直的判定和性质,可得DE⊥EC,D1E⊥EC,进而由∠D1ED即为二面角D1-EC-D的平面角,解三角形D1ED即可得到二面角D1-EC-D的大小;
以为坐标原点,直线分别为轴,建立空间直角坐标系,设,则
(Ⅰ) ………4分
(Ⅱ)因为为的中点,则,从而,
,设平面0的法向量为,则
也即,得,从而,所以点到平面0的距离为 ………8分
(Ⅲ)设平面的法向量,
∴
由 令,
∴
依题意
∴