(2012•贵州模拟)如图,△ABC中,O是BC的中点,AB=AC,AO=2OC=2.将三角形BAO沿AO折起,使B点与

(2012•贵州模拟)如图,△ABC中,O是BC的中点,AB=AC,AO=2OC=2.将三角形BAO沿AO折起,使B点与图中B1点重合,其中B1O⊥平面AOC.
(Ⅰ)求二面角A-B1C-O的大小;
(Ⅱ)在线段B1A上是否存在一点P,使CP与平面B1OA所成的角的正弦值为[2/3]?证明你的结论.
甩牙囝 1年前 已收到1个回答 举报

wlwpage 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)建立空间直角坐标系,确定平面B1OC的法向量、平面AB1C的法向量,利用向量的夹角公式,即可求得结论;
(Ⅱ)存在,且P为线段AB1的中点.确定平面B1OA的法向量为
m′]=(0,1,0),
CP
的坐标,根据CP与平面B1OA所成的角的正弦值为[2/3],利用向量的夹角公式,可得结论.

(Ⅰ)依题意得OA、OC、OB1两两垂直,分别以射线OA、OC、OB1为x、y、轴的正半轴建立空间直角坐标系O-xyz,
则O(0,0,0),A(2,0,0),B1(0,0,1),C(0,1,0)
设平面B1OC的法向量为

n,可得

n=(1,0,0)
设平面AB1C的法向量为

m=(x,y,z),

AB1=(−2,0,1),

AC=(−2,1,0)




m•

AB1=0


m•

AC=0,可得

−2x+z=0
−2x+y=0,∴可取

m=(1,2,2)
∴cos<

m,

n>=


m•

n
|

m||

n|=[1/3]
∴二面角A-B1C-O的大小为arcsin[1/3];
(Ⅱ)存在,且P为线段AB1的中点.证明如下:


AP=λ

AB1=(−2λ,0,λ),则

CP=

CA+

AP=(2−2λ,−1,λ)
∵平面B1OA的法向量为

m′=(0,1,0),CP与平面B1OA所成的角的正弦值为[2/3]
∴|


CP•

m′
|

CP||

m′||=
1

5λ2−8λ+5=
2
3
∴20λ2-32λ+11=0
∴λ=[1/2]或λ=[11/10>1(舍去)
∴P为线段AB1的中点.

点评:
本题考点: 用空间向量求平面间的夹角;直线与平面所成的角;二面角的平面角及求法.

考点点评: 本题考查面面角、线面角,考查利用空间向量解决立体几何问题,,求平面的法向量是关键,属于中档题.

1年前

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