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如图,在四面体ABCD中,AD^ 平面BCDBC^ CDAD=2,BD=2MAD的中点,PBM的中点,点Q在线段AC上,且AQ=3QC

(Ⅰ)证明:PQ∥平面BCD

(Ⅱ)若二面角CBMD的大小为60°,求Ð BDC的大小.

答案:
解析:

  (Ⅰ)取BD的中点O,在线段CD上取点F,使得DF=3FC,连接OPOFFQ

  因为AQ=3QC,所以

  QFAD,且QFAD

  因为OP分别为BDBM的中点,所以OP是△BDM的中位线,所以

  OPDM,且OPDM

  又点MAD的中点,所以

  OPAD,且OPAD

  从而OPFQ,且OPFQ

  所以四边形OPQF是平行四边形,故PQOF

  又PQË 平面BCDOFÌ 平面BCD,所以

  PQ∥平面BCD

  (Ⅱ)作CG^ BD于点G,作GH^ BM于点HG,连接CH,则CH^ BM,所以Ð CHG为二面角的平面角.设Ð BDC

  在Rt△BCD中,

  CDBDcos=2cos

  CGCDsin=2cossin

  BGBCsin=2sin2

  在Rt△BDM中,

  HG

  在Rt△CHG中,

  tanÐ CHG

  所以tan

  从而=60°

  即Ð BDC=60°.


提示:

本题考查空间点、线、面位置关系,二面角等基础知识,空间向量的应用,同时考查空间想象能力和运算求解能力.


练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,在四面体ABCD中,平面EFGH分别平行于棱CD、AB,E、F、G、H分别在BD、BC、AC、AD上,且CD=a,AB=b,CD⊥AB.
(1)求证:四边形EFGH是矩形.
(2)设
DEDB
=λ(0<λ<1)
,问λ为何值时,四边形EFGH的面积最大?

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科目:高中数学 来源: 题型:

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(Ⅰ)求证:EF⊥平面BCD;
(Ⅱ)求二面角A-BD-C的余弦值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

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(Ⅰ)求作平面α,使EF?α,且AC∥平面α,BD∥平面α;
(Ⅱ)求证:EF⊥平面BCD.

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精英家教网如图,在四面体ABCD中,DA=DB=DC=1,且DA,DB,DC两两互相垂直,点O是△ABC的中心,将△DAO绕直线DO旋转一周,则在旋转过程中,直线DA与BC所成角的余弦值的取值范围是(  )
A、[0, 
6
3
]
B、[0, 
3
2
]
C、[0, 
2
2
]
D、[0, 
3
3
]

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科目:高中数学 来源: 题型:

精英家教网给出以下判断:
(1)b=0是函数f(x)=ax2+bx+c为偶函数的充要条件;
(2)椭圆
x2
4
+
y2
3
=1
中,以点(1,1)为中点的弦所在直线方程为x+2y-3=0;
(3)回归直线
y
=
b
x+
a
必过点(
.
x
.
y
)

(4)如图,在四面体ABCD中,设E为△BCD的重心,则
AE
=
AB
+
1
2
AC
+
2
3
AD

(5)双曲线
x2
a2
-
y2
b2
=1( a>0 , b>0 )
的两焦点为F1,F2,P为右支是异于右顶点的任一点,△PF1F2的内切圆圆心为T,则点T的横坐标为a.其中正确命题的序号是
 

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