如圖,在直三棱柱ABC-A
1B
1C
1中,AC=3,BC=4,

,AA
1=4,.點(diǎn)D是AB的中點(diǎn).

(1)求證:AC⊥BC
1;
(2)求二面角

的平面角的正切值.
解答:(1)證明:直三棱柱ABC-A
1B
1C
1,底面三邊長AC=3,BC=4,AB=5,


,∴AC⊥BC, 2分
又 AC⊥

,且

∴ AC⊥平面BCC
1,又

平面BCC
1 4分
∴ AC⊥BC
1 5分
(2)解法一:過

作

于

,則E為BC的中點(diǎn),過E做EF^B
1C于F,連接DF,


是

中點(diǎn),∴

,又

平面

∴

平面

,
又


平面

,

平面

∴

,
∴

平面

,


平面

∴

∴

是二面角

的平面角 9分

AC=3,BC=4,AA
1=4,
∴在

中,

,

,

∴

∴二面角

的正切值為

解法二:以

分別為

軸建立如圖所示空間直角坐標(biāo)系 6分

AC=3,BC=4,AA
1=4,
∴

,

,

,

,
∴

,

平面

的法向量

, 8分
設(shè)平面

的法向量

,
則

,

的夾角(或其補(bǔ)角)的大小就是二面角

的大小
則由

令

,則

,

∴

10分

,則

11分
∵二面角

是銳二面角
∴二面角

的正切值為

12分
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題
科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:解答題
(本小題滿分12分)
如圖,長方體

中,

AD=2,AB=AD=4,

,點(diǎn)E是AB的中點(diǎn),點(diǎn)F是

的中點(diǎn)。
(1)求證:

;
(2)求異面直線

與


所成的角的大。

(本題滿分12分)
已知

,且以下命題都為真命題:
命題

實(shí)系數(shù)一元二次方程

的兩根都是虛數(shù);
命題

存在復(fù)數(shù)

同時滿足

且

.
求實(shí)數(shù)

的取值范圍.
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科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:解答題
.(本小題滿分14分)
直棱柱

中,底面
ABCD是直角梯形,∠
BAD=∠
ADC=90°,

.
(Ⅰ) 求證:
AC⊥平面
BB1
C1C;
(Ⅱ)若P為
A1B1的中點(diǎn),求證:
DP∥平面
BCB1,且
DP∥平面
ACB1.

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科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:解答題
如圖,已知點(diǎn)
P是三角形
ABC外一點(diǎn),且

底面

,點(diǎn)

,

分別在棱

上,且

。 。

(1)求證:

平面

;
(2)當(dāng)

為

的中點(diǎn)時,求

與平面

所成的角的大;
(3)是否存在點(diǎn)

使得二面角

為直二面角?并說明理由.
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科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:解答題
(本小題滿分12分)
如圖,四棱錐S-ABCD的底面是矩形,AB=
a,AD=2,SA=1,且SA⊥底面ABCD,若邊BC上存在異于B,C的一點(diǎn)P,使得

.
(1)求
a的最大值;
(2)當(dāng)
a取最

大值時,求異面直線AP與SD所成角的余弦值.

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科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:解答題
(本題14分)如圖,在四棱錐

中,底面

是邊長為1的菱形,

,

,

,

為

的中點(diǎn),

為

的中點(diǎn).
(Ⅰ)證明:

;
(Ⅱ)求異面直線

與

所成角的大;
(Ⅲ)求點(diǎn)

到平面

的距離.

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科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:解答題
((本小題12分)
如圖, 在三棱柱

中,

底面

,

,

,

, 點(diǎn)
D是

的中點(diǎn).

(1) 求證

;
(2) 求證

平

面

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科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:解答題
(本小題滿分12分)
如圖,在三棱柱ADF—BCE中,側(cè)棱

底面

,底面

是等腰直角三角形,且

,
M、
G分別是
AB、
DF的中點(diǎn).

(1)求證
GA∥平面
FMC;
(2)求直線DM與平面ABEF所成角。
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科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:解答題
(12分)如圖一,平面四邊形

關(guān)于直線

對稱,


.把

沿

折起(如圖二),使二面角

的余弦值等于

.對于圖二,
(Ⅰ)求

;
(Ⅱ)證明:

平面

;
(Ⅲ)求直線

與平面

所成角的正弦值.

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