满分5 > 高中数学试题 >

如图,已知直三棱柱ABC-A1B1C1,∠ACB=90°,E是棱CC1上动点,F...

如图,已知直三棱柱ABC-A1B1C1,∠ACB=90°,E是棱CC1上动点,F是AB中点,AC=BC=2,AA1=4.
(1)求证:CF⊥平面ABB1
(2)当E是棱CC1中点时,求证:CF∥平面AEB1
(3)在棱CC1上是否存在点E,使得二面角A-EB1-B的大小是45°,若存在,求CE
的长,若不存在,请说明理由.

manfen5.com 满分网
(Ⅰ)欲证CF⊥平面ABB1,根据直线与平面垂直的判定定理可知只需证CF垂直平面ABB1内两相交直线垂直,而CF⊥BB1,CF⊥AB,BB1∩AB=B,满足定理条件; (Ⅱ)取AB1的中点G,连接EG,FG,欲证CF∥平面AEB1,根据直线与平面平行的判定定理可知只需证CF与平面AEB1内一直线平行即可,而CF∥EG,CF⊄平面AEB1,EG⊂平面AEB1,满足定理条件.EB1-B (III)以C为坐标原点,射线CA,CB,CC1为x,y,z轴正半轴,建立空间直角坐标系C-xyz,设出E点坐标,分别求出平面AEB1与EB1B的法向量,根据二面角A-EB1-B的大小是45°,代入向量夹角公式,构造方程即可得到答案. 证明:(Ⅰ)∵三棱柱ABC-A1B1C1是直棱柱,∴BB1⊥平面ABC. 又∵CF⊂平面ABC, ∴CF⊥BB1. ∵∠ACB=90°,AC=BC=2,F是AB中点, ∴CF⊥AB. 又∵BB1∩AB=B, ∴CF⊥平面ABB1. (Ⅱ)取AB1的中点G,连接EG,FG. ∵F、G分别是棱AB、AB1中点, ∴FG∥BB1,BB1. 又∵EC∥BB1,, ∴FG∥EC,FG=EC. ∴四边形FGEC是平行四边形, ∴CF∥EG. 又∵CF⊄平面AEB1,EG⊂平面AEB1, ∴CF∥平面AEB1.(9分) (3)【解析】 以C为坐标原点,射线CA,CB,CC1为x,y,z轴正半轴, 建立如图所示的空间直角坐标系C-xyz 则C(0,0,0),A(2,0,0),B1(0,2,4)(10分) 设E(0,0,m),平面AEB1的法向量=(x,y,z) 则=(-2,2,4),=(-2,0,m) 且⊥,⊥, 于是,即 取z=2,则=(m,m-4,2)(12分) ∵三棱柱ABC-A1B1C1是直棱柱, ∴BB1⊥平面ABC, 又∵AC⊂平面ABC ∴AC⊥BB1 ∵∠ACB=90°, ∴AC⊥BC ∴AC⊥平面ECBB1 ∴=(2,0,0)是平面EBB1的法向量, 二面角A-EB1-B的大小是45°, 则cos45°===(13分) 解得m= ∴在棱CC1上存在点E,使得二面角A-EB1-B的大小是45°. 此时CE=   (14分)
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
某校要组建校篮球队,需要在各班选拔预备队员,按照投篮成绩确定入围选手,选拔过程中每人投篮5次,若投中至少4次则可入围,否则被淘汰.已知某班小王每次投篮投中的概率为manfen5.com 满分网,各次投篮相互之间没有影响.
(1)求小王投5次篮后才确定入围的概率;
(2)若规定每人连续两次投篮不中,则停止投篮,求小王投篮次数X的分布列和数学期望.
查看答案
已知函数manfen5.com 满分网的最小正周期为π.
(1)求f(x)的单调减区间;
(2)若manfen5.com 满分网,求manfen5.com 满分网的值.
查看答案
若对任意x∈A,y∈B,(A⊆R,B⊆R)有唯一确定的f(x,y)与之对应,则称f(x,y)为关于x、y的二元函数.现定义满足下列性质的二元函数f(x,y)为关于实数x、y的广义“距离”;
(1)非负性:f(x,y)≥0,当且仅当x=y时取等号;
(2)对称性:f(x,y)=f(y,x);
(3)三角形不等式:f(x,y)≤f(x,z)+f(z,y)对任意的实数z均成立.
今给出三个二元函数,请选出所有能够成为关于x、y的广义“距离”的序号:
①f(x,y)=|x-y|;②f(x,y)=(x-y)2;③manfen5.com 满分网
能够成为关于的x、y的广义“距离”的函数的序号是    查看答案
半径为1的球面上有A、B、C三点,其中点A与B,C两点间的球面距离均为manfen5.com 满分网,B、C两点间的对面距离为manfen5.com 满分网,则球心到平面ABC的距离为    查看答案
已知双曲线manfen5.com 满分网的一条准线与抛物线manfen5.com 满分网的准线重合,则双曲线的离心率e=    查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.