满分5 > 高中数学试题 >

如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,BC⊥AC,BC=AC=...

如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,BC⊥AC,BC=AC=AA1=2,D为AC的中点.
(1)求证:AB1∥平面BDC1
(2)求二面角B-C1D-C的正切值;
(3)设AB1的中点为G,问:在矩形BCC1B1内是否存在点H,使得GH⊥平面BDC1.若存在,求出点H的位置,若不存在,说明理由.

manfen5.com 满分网
(1)欲证AB1∥平面BC1D,只需证明AB1平行平面BC1D中的一条直线,利用三角形的中位线平行与第三边,构造一个三角形AB1C,使AB1成为这个三角形中的边,而中位线MD恰好在平面BC1D上,就可得到结论. (2)先过C作CE⊥C1D且设CE∩C1D=E,可得∠CEB为二面角C-BC1-D的平面角.再把∠CEB放到三角形CEB中求出正切值即可; (3)建立空间直角坐标系,求出各点坐标以及各向量的坐标,根据GH⊥平面BC1D,可算得点H的位置. 【解析】 (1)连接B1C,设B1C∩BC1=M,连接MD, 在△AB1C中,M为B1C中点,D为 AC中点, ∴DM∥AB1, 又∵AB1不在面BDC1内,DM在面BDC1内, ∴AB1∥面BDC1.…(3分) (2)过C作CE⊥C1D且设CE∩C1D=E,连接BE, ∵BC⊥面ACC1A1,C1D在平面ACC1A1内, ∴BC⊥C1D.又CE⊥C1D, ∴C1D⊥面BEC,∴C1D⊥BE, ∴∠CEB为二面角B-C1D-C的平面角,设为θ.…(5分) 在RT△BEC中,BC=2,由CE×C1D=C1C×DC可得CE=, ∴tanθ==,即二面角B-C1D-C的正切值为.…(7分) (3)以C1为坐标原点,为X轴,为Y轴,为Z轴建立空间直角坐标系. 依题意,得:C1(0,0,0),D(1,2,0),B(0,2,2,),G(1,1,1,),假设存在H(0,m,n) =(-1,m-1,n-1),=(1,2,0),=(-1,0,2) 由GH⊥平面BC1D,得: ⊥⇒(-1,m-1,n-1)•(1,2,0)=0 ∴m= 同理,由得:n= 即:在矩形BCC1B1内是存在点H,使得GH⊥平面BDC1. 此时点H到B1C1的距离为,到C1C的距离为.…(13分)
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
已知函数f(x)=x2-2ax+4b2,a,b∈R
(1)若a从集合{0,1,2,3}中任取一个元素,b从集合{0,1,2}中任取一个元素,求方程f(x)=0有两个不相等实根的概率;
(2)若a从区间[0,2]中任取一个数,b从区间[0,3]中任取一个数,求方程f(x)=0没有实根的概率.
查看答案
已知函数manfen5.com 满分网,且给定条件p:“manfen5.com 满分网”.
(1)求f(x)在给定条件p下的最大值及最小值;
(2)若又给条件q:“|f(x)-m|<2“,且p是q的充分不必要条件,求实数m的取值范围.
查看答案
为庆祝国庆,某中学团委组织了“歌颂祖国,爱我中华”知识竞赛,从参加考试的1000名学生中抽出60名学生,将其成绩(成绩均为整数)分成六段[40,50),[50,60),…,[90,100]后画出如图的部分频率分布直方图,观察图形的信息,回答下列问题:
(1)求第四小组的频率,并补全这个频率分布直方图;
(2)估计这次考试的平均分和参加这次考试75分以上的人数.

manfen5.com 满分网 查看答案
已知命题p:函数f(x)=log(2-m)x在x∈(0,+∞)为减函数,命题q:函数g(x)=-(4-2m)x在R上为减函数,若命题p或q为真命题,命题p且q为假命题,求实数m的取值范围.
查看答案
三棱柱ABC-A1B1C1中,底面边长和侧棱长都相等,∠BAA1=∠CAA1=60°,则异面直线AB1与BC1所成角的余弦值为    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.