(2008•杭州二模)如图,矩形ABCD与矩形AB′C′D全等,且所在平面所成的二面角为a,记两个矩形对角线的交点分别为

(2008•杭州二模)如图,矩形ABCD与矩形AB′C′D全等,且所在平面所成的二面角为a,记两个矩形对角线的交点分别为Q,Q′,AB=a,AD=b.
(1)求证:QQ′∥平面ABB′;
(2)当b=
2
a
,且a=
π
3
时,求异面直线AC与DB′所成的角;
(3)当a>b,且AC⊥DB'时,求二面角a的余弦值(用a,b表示).
茹杏 1年前 已收到1个回答 举报

盲虫的风向 幼苗

共回答了21个问题采纳率:95.2% 举报

解题思路:(1)连接BB′,由题意可得QQ′∥BB′,而BB'⊂平面ABB′,所以QQ′∥平面ABB′.
(2)分别写出两条直线所在的向量
AC
=(a,0,b)
DB′
=(
a
2
3
a
2
,−b)
,然后利用向量的有关运算求出两个向量的夹角,进而转化为两条直线的夹角.
(3)根据题中条件得到pa=b2,再分别求出两个平面的法向量,然后利用向量间的有关运算切线两个法向量的夹角的余弦值,再转化为二面角的平面角的余弦值.

(1)连接BB′,
∵Q,Q′分别是BD,B′D′的中点,
∴QQ′∥BB′,而BB'⊂平面ABB′,
∴QQ′∥平面ABB′;
(2)以A为原点,AB,AD分别为X轴,Z轴建立空间直角坐标系,如图:
由条件可设A(0,0,0),B(a,0,0),C(a,0,b),D(0,0,b),又∠BAB′=
π
3,
AB′=a,
∴B′(
a
2,

3a
2,0),C′(
a
2,

3a
2,b),

AC=(a,0,b),

DB′=(
a
2,

3a
2,−b),
设异面直线AC与DB′所成角为θ,
则cosθ=


AC•

DB′

点评:
本题考点: 二面角的平面角及求法;异面直线及其所成的角;直线与平面平行的判定.

考点点评: 解决此类问题的关键是熟悉几何体的结构特征,进而得到线面的平行关系与垂直关系,也有利于建立坐标系,利用向量解决空间角、空间距离等问题.

1年前

1
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.020 s. - webmaster@yulucn.com