在長方體

中,

,

,

為

中點.(Ⅰ)證明:

;(Ⅱ)求

與平面

所成角的正弦值;(Ⅲ)在棱

上是否存在一點

,使得

∥平面

?若存在,求

的長;若不存在,說明理由.

試題分析:(Ⅰ)證明:連接

∵

是長方體,∴

平面

,又

平面

∴
在長方形

中,

∴
又

∴

平面

,
而

平面

∴
(Ⅱ)如圖建立空間直角坐標系

,則


,
設平面

的法向量為

,則

令

,則

,
所以

與平面

所成角的正弦值為
(Ⅲ)假設在棱

上存在一點

,使得

∥平面

.
設

的坐標為

,則

因為

∥平面

所以

,即

,

,解得

,
所以 在棱

上存在一點

,使得

∥平面

,此時

的長

.
點評:本小題主要考查空間線面關系、直線與平面所成的角、三角函數(shù)等知識,考查數(shù)形結合、化歸與轉化的數(shù)學思想方法,以及空間想象能力、推理論證能力和運算求解能力.
練習冊系列答案
相關習題
科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
如圖,四棱錐
P-ABCD中,底面
ABCD是平行四邊形,∠
ACB=90°,平面
PAD⊥平面
ABCD,
PA=
BC=1,
PD=
AB=
,E、F分別為線段
PD和
BC的中點.

(Ⅰ) 求證:
CE∥平面
PAF;
(Ⅱ)在線段
BC上是否存在一點
G,使得平面
PAG和平面
PGC所成二面角的大小為60°?若存在,試確定
G的位置;若不存在,請說明理由.
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:單選題
如圖,二面角的棱上有
C、
D兩點,線段
AC、
BD分別在這個二面角的兩個半平面內,且都垂直于
CD,已知
AC=2,
BD=3,
AB=6,
CD=

,則這個二面角的大小為( )

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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
如圖,矩形ABCD中,AB=3,BC=4.E,F(xiàn)分別在線段BC和AD上,EF//AB,將矩形ABEF沿EF折起.記折起后的矩形為MNEF,且平面MNEF⊥平面ECDF.

(1)求證:NC∥平面MFD;
(2)若EC=3,求證:ND⊥FC;
(3)求四面體NFEC體積的最大值.
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
如圖1,在Rt

中,

,

.
D、E分別是

上的點,且

.將

沿

折起到

的位置,使

,如圖2.

(Ⅰ)求證:

平面

;
(Ⅱ)若

,求

與平面

所成角的正弦值;
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
如圖,四棱錐P-ABCD的底面ABCD是平行四邊形,M、N分別是AB、PC的中點,且

.證明:平面PAD⊥平面PDC.

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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:填空題
已知集合


={直線},

={平面},

.若

,給出下列四個命題:
①

②

③

④

其中所有正確命題的序號是
.
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:單選題
已知

是三個不重合的平面,a,b是兩條不重合的直線,有下列三個條件:①

②

③

如果命題

且_______,則

為真命題,則可以在橫線處填入的條件是( )
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
如圖。在直三棱柱ABC—A
1B
1C
1中,AB=BC=2AA
1,∠ABC=90°,M是BC中點。

(I)求證:A
1B∥平面AMC
1;
(II)求直線CC
1與平面AMC
1所成角的正弦值;
(Ⅲ)試問:在棱A
1B
1上是否存在點N,使AN與MC
1成角60°?若存在,確定點N的位置;若不存在,請說明理由。
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