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参考答案
1-8 ABDD BCAA 9、ABC 10、CD 11、BC 12、ACD
13、(1,-2,0) 14、= 15、 16、②
17、(1)由题意得 ,所以………………..4
(2)由题意,若和垂直可得:,解得,由(1)知当时,,构不成三角形,故;
同理,若和垂直可得:,解得,应舍去;
若和垂直可得:,解得或,
故m的值为:0,,.………………………………………………………………….10
18、解:(1)连接,如图:
因为,,
在,根据向量减法法则可得:
因为底面是平行四边形
故因为 且
又为线段中点
在中
故平行四边形中 ……………………………6
(2)因为顶点为端点的三条棱长都是1,且它们彼此的夹角都是
故,,
所以
,故
所以
所以直线AB与.夹角的余弦值为………..12
19、(1)证明:取BD的中点O,连接OM,OE,
∵O,M分别为BD,BC的中点,∴OM∥CD,且OM=CD.
∵四边形ABCD为菱形,∴CD∥AB,又EF∥AB,
∴CD∥EF,
又AB=CD=2EF,∴EF=CD,∴OM∥EF,且OM=EF,
∴四边形OMFE为平行四边形,∴MF∥OE.…………………..6
又OE⊂平面BDE,MF⊄平面BDE,∴MF∥平面BDE.
(2)由(1)得FM∥平面BDE,∴点F到平面BDE的距离等于点M到平面BDE的距离.
取AD的中点H,连接EH,BH,
∵EA=ED,四边形ABCD为菱形,且∠DAB=60°,∴EH⊥AD,BH⊥AD.
∵平面ADE⊥平面ABCD,平面ADE∩平面ABCD=AD,EH⊂平面ADE,
∴EH⊥平面ABCD,∴EH⊥BH,易得EH=BH=,∴BE=,
∴S△BDE=××=. 设点F到平面BDE的距离为h,
连接DM,则S△BDM=S△BCD=××4=,连接EM,由V三棱锥E-BDM=V三棱锥M-BDE,
得××=×h×,解得h=,即点F到平面BDE的距离为.…….12
注:坐标法对应赋分
20、解:取的中点,连接,则,,
又平面,所以平面,
所以两两垂直,
如图,以为原点,所在直线分别为轴,轴,
轴建立空间直角坐标系,
则,
(1)证明:,,
设分别为平面和平面的法向量,
由,得,令,则,
∴是平面的一个法向量(看到亦可)
由,得,令,则,
∴是平面的一个法向量,
,∴平面平面.……………………………………6
(2),设平面的法向量为.
由,得,令,则,,
∴是平面的一个法向量,
设平面和平面的夹角为,则,
即平面和平面夹角的余弦值为.…………………………..12
注:推理法对应赋分
21、(1)证明:作的中点,连接,因为是正三角形,所以,
又平面,所以平面,又平面,所以,
因为∥,所以,又平面,所以平面;……………………..6
(2)以为坐标原点, 所在直线分别为为轴非负半轴,建立空间直角坐标系如图示,
则,所以,
设平面的法向量为,则,取,则,
设与平面所成角为,则.
与平面所成角的正弦值为……………………………………………………………….12
22、(1)在△ABC中,,,
,则,所以,即.
因为四边形为矩形,所以,
因为平面平面,平面平面,平面,
所以平面.
建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,,,
当时,,所以.
所以,,
所以,
所以………………………………………………………….6
(2)平面的一个法向量,
设,由,
得即,所以,.
设平面的法向量,因为即
取,则,,
所以平面的一个法向量,
因为,所以.
因为,所以.……………………………………….12
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