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如图,在如图,正方体的棱长是a,点C,DABCD-A1B1C1D1中,求证AC⊥BC1
如图,在如图,正方体的棱长是a,点C,DABCD-A1B1C1D1中,求证AC⊥BC1
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时间:2016-08-14 03:28
正方体ABCD-A1B1C1D1
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如图如图,正方体的棱长是a,点C,DABCD-A
1
B
1
C
1
D
1
的棱长为2,EF分别为棱BC,DD
1
上的点给出下列命题:
①在平面ABF内总存在与直线B
1
E平行的直线;
②若B
1
E⊥平面ABF,则CE与DF的长度之和为2;
③存在点F使二面角B
1
-AC-F的大小为45°;
④记A
1
A与平面ABF所成的角为α,BC与岼面ABF所成的角为β,则α+β的大小与点F的位置无关.
其中真命题的序号是______. (写出所有真命题的序号)
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∴不存在点F使二面角B
1
-AC-F的大小为45°,故③为假命题;
④∵BC∥ADBC与平面ABF所成的角为β,∴AD与平面ABF所成的角为β
∵平面ABF⊥平面D
1
A,∴∠A
1
AF=α,∠DAF=β,∴α+β=90°,∴α+β的大小与点F的位置无关,故④为真命题
综上知真命题的序号是②④
}
如图,正方体的棱长是a,点C,DABCD-A
1
B
1
C
1
D
1
的棱长为2且AC与BD交于点O,E为棱DD
1
中点以A为原点,建立空间直角坐标系A-xyz如图所示.
(Ⅰ)求证:B
1
O⊥平面EAC;
(Ⅱ)若点F在EA上且B
1
F⊥AE,试求点F的坐标;
(Ⅲ)求二面角B
1
-EA-C的正弦值.
证明:(I)由题设知下列各点的坐标
A(00,0)B(2,00),C(22,0)
D(0,20),E(02,1)B
1
(2,02).
∵O是正方形ABCD的中心,∴O(11,0).
=0即可证明B
1
O⊥平面EAC;
(Ⅱ)若点F在EA上设点F的坐标为F(0,2λ,λ),,利用B
1
F⊥AE
=0,求出λ,再求点F的坐标;
(Ⅲ)B
1
O⊥平面EACB
1
F⊥AE,连接OF由三垂线定理的逆定理得OF⊥AE,∠OFB
1
即为二面角B
1
-EA-C的平面角可以求二面角B
1
-EA-C的正弦值.
直线与平面垂直的判定;与二面角囿关的立体几何综合题.
本题考查直线与平面垂直的判定,二面角的求法考查空间想象能力,逻辑思维能力是中档题.
}
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