如图,在直四棱柱abcda1b1c1d1-A1B1C1D1中,底面是边长为1的正方形,侧棱AA1=2,E是

知识点梳理
用空间向量求平面间的夹角1、二面角的平面角:以二面角的棱上任意一点为顶点,在两个面内分别作垂直于棱的两条,这两条射线所成的角叫二面角的平面角。&一个平面角的大小可用它的平面的大小来衡量,二面角的平面角是多少度,就说这个二面角是多少度。二面角大小的取值范围是[0,180°]。&2、直二面角:平面角是直角的二面角叫直二面角。&两相交平面如果所组成的二面角是直二面角,那么这两个平面垂直;反过来,如果两个平面垂直,那么所成的二面角为直二面角。&3、求二面角的方法&(1)定义法:在棱上选择有关点,过这个点分别在两个面内作垂直于棱的射线得到平面角;&(2)垂面法:已知二面角内一点到两个面的时,过两垂线作平面与两个面的交线所成的角为二面角的平面角。4、二面角的平面角:或(,为平面α,β的法向量)。5、两个非零向量夹角的概念:已知两个非零向量与,在空间中任取一点O,作,则∠AOB叫做向量与的夹角,记作。注:(1)规定:,当=0时,与同向;当时,与反向;当时,与垂直,记。(2)两个向量的夹角唯一确定且。&6、空间向量夹角的坐标表示:。
【平面与平面垂直的判定】定理&一个平面过另一个平面的,则这两个平面垂直.用符号表示:l⊥α,l?β=>α⊥β.
二面角的平面角及求法1、半平面的定义:一条把平面分成两个部分,每一部分都叫做半平面.2、二面角的定义:从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角,这条直线叫做二面角的棱,这两个半平面叫做二面角的面。 3、二面角的平面角的概念:以二面角的棱上任意一点为顶点,在两个面内分别作垂直于棱的两条射线,这两条射线所成的角叫二面角的平面角。 一个平面角的大小可用它的平面的大小来衡量,二面角的平面角是多少度,就说这个二面角是多少度。二面角大小的取值范围是[0,180°]。 4、直二面角:平面角是直角的二面角叫直二面角。两相交平面如果所组成的二面角是直二面角,那么这两个平面垂直;反过来,如果两个平面垂直,那么所成的二面角为直二面角。 5、二面角的平面角具有下列性质:a.二面角的棱垂直于它的平面角所在的平面,即l⊥平面AOB.b.从二面角的平面角的一边上任意一点(异于角的顶点)作另一面的垂线,垂足必在平面角的另一边(或其反向延长线)上.c.二面角的平面角所在的平面与二面角的两个面都垂直,即平面AOB⊥α,平面AOB⊥α.6、求二面角的平面角的方法: (1)定义法:通过二面角的平面角来求;找出或作出二面角的平面角;证明其符合定义;通过,计算出二面角的平面角.上述过程可概括为一作(找)、二证、三计算”.(2)三垂线法:已知二面角其中一个面内一点到另一个面的垂线,用三垂线定理或其逆定理作出平面角.(3)垂面法:已知二面角内一点到两个面的垂线时,过两垂线作平面与两个半平面的交线所成的角即为平面角,由此可知,二面角的平面角所在的平面与棱垂直.(4)射影法:利用面积射影定理求二面角的大小;其中S为二面角一个面内的面积,S′是这个平面图形在另一个面上的射影图形的面积,α为二面角的大小.(5)向量法:设二面角的平面角为θ.①如果那么②设向量m、n分别为平面α和平面β的法向量是相等还是互补,根据具体图形判断。7、对二面角定义的理解:根据这个定义,两个平面相交成4个二面角,其中相对的两个二面角的大小相等,如果这4个二面角中有1个是直二面角,则这4个二面角都是直二面角,这时两个平面互相垂直.按照定义,欲证两个平面互相垂直,或者欲证某个二面角是直二面角,只需证明它的平面角是直角,两个平面相交,如果交成的二面角不是直二面角,那么必有一对锐二面角和一对钝二面角,今后,两个平面所成的角是指其中的一对锐二面角.并注意两个平面所成的角与二面角的区别.
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举一反三(巩固练习,成绩显著提升,去)
根据问他()知识点分析,
试题“如图,直四棱柱ABCD-A1B1C1D1的侧棱AA1的长为a...”,相似的试题还有:
如图,四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面是矩形,D1C⊥平面ABCD,AB=1,BC=D1C=2,E为A1C的中点.(1)求证:直线C1C∥平面BDE;(2)求二面角E-BD-C的正切值.
如图,在四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,侧面AD1⊥底面ABCD,底面ABCD是边长为1的正方形,AA1=2,A1D=,E、F分别是BC、AC1的中点.(I)求证:EF∥平面AA1B1B;(II)求二面角C-A1C1-D的大小.
长方体ABCD-A1B1C1D1的侧棱AA1=a,底面ABCD的边长AB=2a,BC=a,E为C1D1的中点;(1)求证:DE⊥平面BCE;(2)求二面角E-BD-C的正切值.在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中.AA1=2.底面是边长为1的正方形.E.F分别是棱B1B.DA的中点.(1)求二面角D1-AE-C的大小,(2)求证:直线BF∥平面AD1E. 题目和参考答案——精英家教网——
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在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AA1=2,底面是边长为1的正方形,E、F分别是棱B1B、DA的中点.(1)求二面角D1-AE-C的大小;(2)求证:直线BF∥平面AD1E.
(1)90°(2)见解析(1)解:以D为坐标原点,DA、DC、DD1分别为x、y、z轴建立空间直角坐标系如图.则相应点的坐标分别为D1(0,0,2),A(1,0,0),C(0,1,0),E(1,1,1),∴=(0,0,2)-(1,1,1)=(-1,-1,1),=(1,1,1)-(1,0,0)=(0,1,1),=(0,1,0)-(1,0,0)=(-1,1,0).设平面AED1、平面AEC的法向量分别为m=(a,b,1),n=(c,d,1).由由∴m=(2,-1,1),n=(-1,-1,1),∴cosm,n===0,∴二面角D1AEC的大小为90°.(2)证明:取DD1的中点G,连结GB、GF.∵E、F分别是棱BB1、AD的中点,∴GF∥AD1,BE∥D1G且BE=D1G,∴四边形BED1G为平行四边形,∴D1E∥BG.又D1E、D1A平面AD1E,BG、GF∥平面AD1E,∴BG∥平面AD1E,GF∥平面AD1E.∵GF、GB平面BGF,∴平面BGF∥平面AD1E.∵BF平面AD1E,∴直线BF∥平面AD1E.(或者:建立空间直角坐标系,用空间向量来证明直线BF∥平面AD1E,亦可)
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科目:高中数学
来源:不详
题型:解答题
如图,四棱锥中,底面为平行四边形,,,⊥底面.&(1)证明:平面平面; (2)若二面角为,求与平面所成角的正弦值.
科目:高中数学
来源:不详
题型:解答题
如图,三棱柱ABC-A1B1C1的所有棱长都是2,又AA1⊥平面ABC,D,E分别是AC,CC1的中点.(1)求证:AE⊥平面A1BD.(2)求二面角D-BA1-A的余弦值.(3)求点B1到平面A1BD的距离.
科目:高中数学
来源:不详
题型:解答题
在直角梯形中,,,,如图,把沿翻折,使得平面平面.(1)求证:;(2)若点为线段中点,求点到平面的距离;(3)在线段上是否存在点,使得与平面所成角为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
科目:高中数学
来源:不详
题型:解答题
如图1,在Rt中,,&D、E分别是上的点,且,将沿折起到的位置,使,如图2.(1)求证:平面平面;(2)若,求与平面所成角的余弦值;(3)当点在何处时,的长度最小,并求出最小值.
科目:高中数学
来源:不详
题型:解答题
如图,平面平面,是以为斜边的等腰直角三角形,分别为,,的中点,,.(1)设是的中点,证明:平面;(2)证明:在内存在一点,使平面,并求点到,的距离.
科目:高中数学
来源:不详
题型:解答题
如图,在四棱锥中,底面为矩形,侧棱底面,,,, 为的中点.&(1)求直线与所成角的余弦值;(2)在侧面内找一点,使面,并求出点到和的距离.
科目:高中数学
来源:不详
题型:填空题
设A1、A2、A3、A4、A5是空间中给定的5个不同的点,则使++++=0成立的点M的个数为________.
科目:高中数学
来源:不详
题型:填空题
在正方体ABCDA1B1C1D1中,点E为BB1的中点,则平面A1ED与平面ABCD所成的锐二面角的余弦值为________.
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