cos?BH,n2??BH?n2BH?n2??77.所以,直线BH和平面CEF所成角的正弦值为.
21211.【2015高考新课标2,理19】(本题满分12分)
如图,长方体ABCD?A1B1C1D1中,AB=16,BC=10,AA1?8,点E,F分别在A1B1,
C1D1上,A1E?D1F?4.过点E,F的平面?与此长方体的面相交,交线围成一个正方形.
D1
F
C1
A1
E D
B1
C
A B
(Ⅰ)在图中画出这个正方形(不必说出画法和理由); (Ⅱ)求直线AF与平面?所成角的正弦值. 【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)45. 15【解析】(Ⅰ)交线围成的正方形EHGF如图:
线AF与平面?所成角的正弦值为45. 152.【2015江苏高考,16】(本题满分14分)如图,在直三棱柱ABC?A1B1C1中,已知AC?BC,
BC?CC1,设AB1的中点为D,B1C?BC1?E.求证:(1)DE//平面AA1C1C;
- 17 -
(2)BC1?AB1. A
C
B D E A1
C1 B1
【答案】(1)详见解析(2)详见解析
(2)因为棱柱??C??1?1C1是直三棱柱, 所以CC1?平面??C.
因为?C?平面??C,所以?C?CC1.
又因为?C??C,CC1?平面?CC1?1,?C?平面?CC1?1,?CCC1?C,所以?C?平面?CC1?1.
又因为?C1?平面?CC1?1,所以?C1??C.
因为?C?CC1,所以矩形?CC1?1是正方形,因此?C1??1C.
- 18 -
因为?C,?1C?平面?1?C,?C?1C?C,所以?C1?平面?1?C.
又因为??1?平面?1?C,所以?C1???1.
3.【2015高考安徽,理19】如图所示,在多面体A1B1D1DCBA,四边形AA1B1B,
ADD1A1,ABCD均为正方形,E为B1D1的中点,过A1,D,E的平面交CD1于F.
(Ⅰ)证明:EF//B1C;
(Ⅱ)求二面角E?A1D?B1余弦值.
【答案】(Ⅰ)EF//B1C;(Ⅱ)【解析】
6. 3
- 19 -
设面A1DE的法向量n1?(r.而该面上向量A,?1),由1,s1,t1)1E?(0.5,0.5,0),A1D?(0,1?0.5r1?0.5s1?0,(?1,1,1)为其一组解,所以n1?A1E,n1?A1D得r1,s1,t1应满足的方程组?s?t?0?11可取n1?(?1,1,1).设面A1B1CD的法向量n2?(r2,s2,t2),而该面上向量
A1B1?(1,0,0),A1D?(0,1,?1),由此同理可得n2?(0,1,1).所以结合图形知二面角
E?A1D?B的余弦值为
|n1?n2|26??.
3|n1|?|n2|3?21.(2014·安徽卷)如图1-5,四棱柱ABCD - A1B1C1D1中,A1A⊥底面ABCD,四边形ABCD为梯形,AD∥BC,且AD=2BC.过A1,C,D三点的平面记为α,BB1与α的交点为Q.
图1-5
(1)证明:Q为BB1的中点;
(2)求此四棱柱被平面α所分成上下两部分的体积之比;
(3)若AA1=4,CD=2,梯形ABCD的面积为6,求平面α与底面ABCD所成二面角的大小. 解: (1)证明:因为BQ∥AA1,BC∥AD,
BC∩BQ=B,AD∩AA1=A,
所以平面QBC∥平面A1AD,
从而平面A1CD与这两个平面的交线相互平行, 即QC∥A1D.
故△QBC与△A1AD的对应边相互平行,
- 20 -