简单的空间向量求角度
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1、如图,在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,点E是棱AB上的动点. (Ⅰ)求证:DA1⊥ED1;(Ⅱ)若直线DA1与平面CED1成角为45o,求AEAB的值;12(Ⅲ)写出点E到直线D1C距离的最大值及此时点E的位置(结论不要求证明).2、在棱长为2的正方体ABCD—A1B1C1D1中,E,F分别为A1D1和CC1的中点.(Ⅰ)求证:EF//平面ACD1;(Ⅱ)求异面直线EF与AB所成的角的余弦值;36(Ⅲ)在棱BB1上是否存在一点P,使得二面角P—AC—B的大小为30°?若存在,求出BP的长;若不存在,请说明理由.36BPC1D1B1AABDA 1B 1ECBDC 1AD3、在长方体1111ABCD-A B C D 中,12AA =AD=,点E 在棱CD 上,且13CE=CD . (Ⅰ)求证:1AD ⊥平面11A B D ;(Ⅱ)在棱1AA 上是否存在点P ,使DP ∥平面1B AE? 若存在,求出线段AP 的长;若不存在,请说明理由;43(Ⅲ)若二面角11A-B E-A 的余弦值为6,求棱AB 的长.4、如图,在长方体1111D C B A ABCD -中,11==AD AA ,E 为CD 的中点,F 为1AA 的中点.(I)求证:⊥1AD 平面E B A 11; (II)求证://DF 平面E AB 1;(III)若二面角11A E B A --的大小为ο45,求AB 的长. 11B D5、已知直四棱柱ABCD A B C D ''''-,四边形ABCD 为正方形,'AA 22==AB ,E 为棱C C '的中点.(Ⅰ)求证:A E '⊥平面BDE ;(Ⅱ)设F 为AD 中点,G 为棱'BB 上一点,且14BG BB '=,求证:FG ∥平面BDE ; (Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下求二面角G DE B --的余弦值935.6、在正四棱柱1111ABCD A B C D -中, 122AA AB ==,E 为AD 中点,F 为1CC 中点.(Ⅰ)求证:1AD D F ⊥; (Ⅱ)求证://CE 平面1AD F ;(Ⅲ) 求平面1AD F 与底面ABCD 所成二面角的余弦值. 67、已知正四棱柱1111-ABCD A B C D 中,12,4==AB AA . (Ⅰ)求证:1BD A C ⊥;(Ⅱ)求二面角11--A A C D 的余弦值;105-(Ⅲ)在线段1CC 上是否存在点P ,使得平面11A CD ⊥平面PBD ,若存在,求出1CP PC 的值;若不存在,请说明理由. 13λ=8、在如图所示的几何体中,四边形ABCD 为正方形,PA ⊥平面ABCD ,PA //BE ,AB =PA =4,BE =2.(Ⅰ)求证:CE //平面PAD ; (Ⅱ)求PD 与平面PCE 所成角的正弦值;36(Ⅲ)在棱AB 上是否存在一点F ,使得平面DEF ⊥平面PCE ?如果存在,求AFAB的值; 如果不存在,说明理由.35AF AB =PEDCBA9、在如图所示的几何体中,四边形ABCD 为正方形,四边形ABEF 为直角梯形,其中//,AF BE AB BE ⊥,平面ABCD I 平面ABEF AB =,2,1AB BE AF ===.(Ⅰ)求证://AC 平面DEF ; (Ⅱ)若二面角D AB E --为直二面角.(i )求直线AC 与平面CDE 所成角的大小;6π (ii )棱DE 上是否存在点P ,使得BP ⊥平面DEF ?若存在,求出DPDE的值;若不存在,请说明理由. 3210、如图,在四棱柱1111D C B A ABCD -中,A A 1⊥底面ABCD ,90BAD ∠=o ,BC AD //,且122A A AB AD BC ==== ,点E 在棱AB 上,平面1A EC 与棱11C D 相交于点F .(Ⅰ)证明:1A F ∥平面1B CE ;(Ⅱ)若E 是棱AB 的中点,求二面角1A EC D --的余弦值;13(Ⅲ)求三棱锥11B A EF -的体积的最大值.43B CDA B 1C 1E FA 1 D 111、如图, 在四棱锥P ABCD -中, PA ABCD ⊥平面, 四边形ABCD 为正方形, 点M ,N 分别为线段,PB PC 上的点, .MN PB ⊥(Ⅰ)求证: BC PAB ⊥平面;(Ⅱ)求证: 当点M 不与点P ,B 重合时,M ,N ,D ,A 四个点在 同一个平面内;(Ⅲ)当2PA AB ==, 二面角C AN D --的大小为3π时, 求PN 的长. PN =12、如图,在四棱锥P ABCD -中,PB ⊥底面ABCD ,底面ABCD 为梯形,AD BC P ,AD AB ⊥,且3,1PB AB AD BC ====.(Ⅰ)若点F 为PD 上一点且13PF PD =,证明:CF P 平面PAB ; (Ⅱ)求二面角B PD A --的大小;3π (Ⅲ)在线段PD 上是否存在一点M ,使得CMPA ⊥?若存在,求出PM 的长;若不存在,说明理由.122PM PD ==FADCBP13、如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是平行四边形,135BCD ∠=︒,侧面PAB ⊥底面ABCD ,90BAP ∠=︒,2AB AC PA ===,E 、F 分别为BC 、AD 的中点,点M 在线段PD 上. (I ) 求证:EF ⊥平面PAC ;(II) 若M 为PD 的中点,求证://ME 平面PAB ;(III) 如果直线ME 与平面PBC 所成的角和直线ME 与平面ABCD 所成的角相等, 求PMPD的值 .332-14、如图,在四棱锥P ABCD -中,//AD BC , 90BAD ︒∠=,PA PD =,AB PA ⊥,2AD =,1AB BC ==.(Ⅰ)求证:平面PAD ⊥平面ABCD ;(Ⅱ)若E 为PD 的中点,求证://CE 平面PAB ; (Ⅲ)若DC 与平面PAB 所成的角为30︒,求四棱锥P ABCD -的体积. 1=PO ,21=VCA15、如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为矩形,平面PCD ⊥平面ABCD ,1BC =,2AB =,PC PD ==E 为PA 中点.(Ⅰ)求证:PC ∥平面BED ; (Ⅱ)求二面角APC D --的余弦值;3(Ⅲ)在棱PC 上是否存在点M ,使得BM ⊥AC ?若存在,求PMPC的值;若不存在,说明理由.12PM PC λ==16、在三棱锥P ABC -中,平面PAC ⊥平面ABC ,PAC ∆是等腰直角三角形,,,24,PA PC AC BC BC AC M ⊥⊥==为AB 的中点。
(Ⅰ)求证:AC PM ⊥;(Ⅱ)求PC 与平面PAB所成角的正弦值;sin cos ,n pc θ===r u u r (Ⅲ)在线段PB 上是否存在点N 使得平面CNM ⊥平面PAB ?若存在,求出PN PB的值,若不存在,说明理由。
19λ=BA17、 如图,正方形ABCD 的边长为4,E,F,分别为BC,DA 的中点,将正方形ABCD 沿着线段EF 折起,使得∠DFA=60°,设G 为AF 的中点 (1)求证:DG ⊥EF(2)求直线GA 与平面BCF 所成角的正弦值25719(3)设P,Q 分别为线段DG,CF 上一点,且PQ//平面ABEF ,求线段PQ 长度的最小值。
4171718、如图,PD 垂直于梯形ABCD 所在的平面,90ADC BAD ︒∠=∠=. F 为PA 中点,2PD =11.2AB AD CD === 四边形PDCE 为矩形,线段PC 交DE 于点N .(I) 求证:AC // 平面DEF ;(II) 求二面角A BC P --的大小;.4π(III)在线段EF 上是否存在一点Q ,使得BQ 与平面BCP 所成角的大小为6π? 若存在,请求出FQ 的长;若不存在,请说明理由. 19||||FQ EF ==N F DABPCBP19、如图,PA⊥平面ABC,AB BC⊥,22AB PA BC===,M为PB的中点.(Ⅰ)求证:AM⊥平面PBC;(Ⅱ)求二面角A PC B--的余弦值;1010(Ⅲ)证明:在线段PC上存在点D,使得BD AC⊥,并求PDPC的值.5420、如图所示,在三棱柱111ABC A B C-中,11AA B B为正方形,11BB C C为菱形,11=60BB C∠o,平面11AA B B⊥平面11BB C C.(Ⅰ)求证:1B C⊥1AC;(Ⅱ)设点,E F分别是11,B C AA的中点,试判断直线EF与平面ABC的位置关系,并说明理由;(Ⅲ)求二面角1B AC C--的余弦值FECBC1B1A1A21、如图,AB是圆O的直径,点C是圆O上不同于A、B的一点,∠BAC=45°,点V是圆O所在平面外一点,且VA=VB=VC,E是AC的中点.(Ⅰ)求证:OE∥平面VBC;(Ⅱ)求证:VO⊥面ABC;(Ⅲ)已知θ是平面VBC与平面VOE所形成的二面角的平面角,且0°θ<<90°,若OA=OV=1,求cosθ的值.6 cosθ=22、如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,E为PD的中点. (Ⅰ)证明:PB∥平面AEC;(Ⅱ)设二面角D-AE-C为60°,AP=1,AD=3,求三棱锥E-ACD的体积.8323、如图三棱柱111ABC A B C -中,侧面11BB C C 为菱形,1AB B C ⊥. (Ⅰ) 证明:1AC AB =;(Ⅱ)若1AC AB ⊥,o160CBB ∠=,AB=BC求二面角111A A B C --的余弦值. 7124、如图,在四棱锥P ABCD -中,PA ^底面ABCD ,AD AB ^,//AB DC ,2AD DC AP ===,1AB =,点E 为棱PC 的中点. (Ⅰ)证明 BE DC ^;(Ⅱ)求直线BE 与平面PBD 所成角的正弦值;33(Ⅲ)若F 为棱PC 上一点,满足BF AC ^, 求二面角F AB P --的余弦值. 1010325、如图,在三棱锥ABC P -中,PA ⊥底面ABC ,AC BC ⊥,H 为PC 的中点, M为AH 的中点,2PA AC ==,1BC =.(Ⅰ)求证:⊥AH 平面PBC ;(Ⅱ)求PM 与平面AHB 成角的正弦值;(sin 15θ=)(Ⅲ)设点N 在线段PB 上,且PNPBλ=,//MN 平面ABC ,求实数λ的值. ( 43=λ)26、如图,直棱柱111ABC A B C -中,,D E 分别是1,AB BB 的中点,1AA AC CB AB ===.ABCD1A 1C 1B EABCPHM27、如图,,四边形ABCD 为菱形,∠ABC =120°,E ,F 是平面ABCD 同一侧的两点,BE ⊥平面ABCD ,DF ⊥平面ABCD ,BE =2DF ,AE ⊥EC .(Ⅰ)证明:平面AEC ⊥平面AFC ; (Ⅱ)求直线AE 与直线CF 所成角的余弦值.3328、如图,AB 是圆的直径,PA 垂直圆所在的平面,C 是圆上的点.(I)求证:PAC PBC ⊥平面平面;(II)2.AB AC PA C PB A ===--若,1,1,求证:二面角的余弦值4629、在如图所示的四棱锥ABCD P -中,PA ABCD ⊥底面,2,4,3BC CD AC ACB ACD π===∠=∠=,F 为PC 的中点,AF PB ⊥.(1)求PA 的长; (2)求二面角B AF D --的正弦值.87330、如图5,在圆锥PO 中,已知PO =2,⊙O 的直径2AB =,C 是»AB 的中点,D 为AC的中点.(Ⅰ)证明:平面POD ⊥平面PAC ; (Ⅱ)求二面角B PA C --的余弦值。