如图,在二面角M-l-N的一个M内有Rt△ABC,其中∠A=90°,顶点B、C在二面角的棱l上,AB、AC与平面N所成的

如图,在二面角M-l-N的一个M内有Rt△ABC,其中∠A=90°,顶点B、C在二面角的棱l上,AB、AC与平面N所成的角分别为α、β,若二面角M-l-N的大小为θ,则下面的关系式中正确的是(  )
A.sin2α+sin2β<sin2θ
B.sin2α+sin2β=sin2θ
C.sin2α+sin2β>sin2θ
D.sin2α+sin2β+sin2θ=1
思远部落温柔JJ 1年前 已收到1个回答 举报

happyecho 春芽

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解题思路:作AD⊥l于点D,作AE⊥平面N于点E,连结BE、CE、DE.证出∠ADE是二面角M-l-N的平面角,∠ABE、∠ACE分别为AB、AC与平面N所成的角,得∠ADE=θ、∠ABE=α且∠ACE=β.设AE=x,利用解三角形算出AB=
x/sinα]、AC=[x/sinβ]且AD=[x/sinθ],在Rt△ABC中利用勾股定理与等积转换得到
1
AD2
=
1
AB2
+
1
AC2
,代入前面的数据化简整理即可得到
sin2α+sin2β=sin2θ,从而选出正确答案.

作AD⊥l于点D,作AE⊥平面N于点E,连结BE、CE、DE
∵AE⊥平面N,∴DE是AD在平面N内的射影
∵AD⊥l,∴DE⊥l,
可得∠ADE就是二面角M-l-N的平面角,∠ADE=θ
又∵BE、CE分别是AB、AC在平面N的射影
∴∠ABE、∠ACE分别为AB、AC与平面N所成的角,得∠ABE=α且∠ACE=β
设AE=x,则Rt△ABE中,sinα=[AE/AB],可得AB=[AE/sinα]=[x/sinα]
同理得到AC=[x/sinβ],AD=[x/sinθ]
∵Rt△ABC中,AD为斜边BC边上的高
∴AD=[AB•AC/BC],得[1
AD2=
AB2+AC2
AB2•AC2=
1
AB2+
1
AC2,
因此
sin2θ
x2=
sin2α
x2+
sin2β
x2,化简得sin2α+sin2β=sin2θ
故选:B

点评:
本题考点: 与二面角有关的立体几何综合题.

考点点评: 本题给出锐二面角,在一个半平面内有Rt△ABC,直角边AB、AC与另一个半平面所成角已知的情况下,探索这两个角与二面角大小之间的关系.着重考查了二面角的平面角的定义及求法、直线与平面所成角和解直角三角形等知识,属于中档题.

1年前

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