如图,在三棱锥V-ABC中,VC⊥底面ABC,AC⊥BC;D是AB的中点,且AC=BC=a,∠VDC=θ
.
![]()
(Ⅰ)求证:平面VAB⊥平面VCD;
(Ⅱ)试确定角θ的值,使得直线BC与平面VAB所成的角为
.
本小题主要考查线面关系、直线与平面所成角的有关知识,考查空间想象能力和推理运算能力以及应用向量知识解决数学问题的能力.
解法1:(Ⅰ)
,
是等腰三角形,又
是
的中点,
,又
底面
.
.于是
平面
.
又
平面
,
平面
平面
.
(Ⅱ) 过点
在平面
内作
于
,则由(Ⅰ)知
平面
.
连接
,于是
就是直线
与平面
所成的角.
依题意
,所以
在
中,
;
在
中,
,
.
,
.
故当
时,直线
与平面
所成的角为
.
解法2:(Ⅰ)以
所在的直线分别为
轴、
轴、
轴,建立如图所示的空间直角坐标系,则
,
于是,
,
,
.
从而
,即
.
同理
,
即
.又
,
平面
.
又
平面
.
平面
平面
.
(Ⅱ)设平面
的一个法向量为
,
则由
.
得![]()
可取
,又
,
于是
,
即![]()
,
.
故交
时,直线
与平面
所成的角为
.
解法3:(Ⅰ)以点
为原点,以
所在的直线分别为
轴、
轴,建立如图所示的空间直角坐标系,则
,
,于是
,
,
.
从而![]()
,即
.
同理
,即
.
又
,
平面
.
又
平面
,
平面
平面
.
(Ⅱ)设平面
的一个法向量为
,
则由
,得![]()
可取
,又
,
于是
,
即
.
故交
时,
即直线
与平面
所成角为![]()
科目:高中数学 来源: 题型:
| π |
| 2 |
| π |
| 6 |
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科目:高中数学 来源:2013年山西省忻州实验中学高考数学一模试卷(理科)(解析版) 题型:解答题
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