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《2014届高考数学一轮复习 第51讲《空间角及其计算》热点针对训练 理》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、1.已知二面角αlβ的大小为60°,m,n为异面直线,且m⊥α,n⊥β,则m,n所成的角是(B)A.30°B.60°C.90°D.120° 2.(2012·东北三省四市教研协作体第二次调研测)已知正四棱柱ABCDA1B1C1D1中,AA1=2AB,E为AA1的中点,则异面直线BE与CD1所成的角的余弦值为(C)A.B.C.D.解析:令AB=1,则AA1=2,连接A1B.因为CD1∥A1B,异面直线BE与CD1所成的角即A1B与BE所成的角.在△A1BE中,由余弦定理易得cos∠A1BE=,故选C. 3.如果平面的一条斜线和它在这个平面上的射影的方向向量分别是a=(0,2,
2、1),b=(,,),那么这条斜线与平面的夹角是(D)A.90°B.60°C.45°D.30°解析:cosθ==,因此a与b的夹角为30°. 4.(2013·河北省普通高中质量检测)三棱锥PABC的两侧面PAB、PBC都是边长为2a的正三角形,AC=a,则二面角APBC的大小为(D)A.90°B.30°C.45°D.60°解析:取PB的中点为M,连接AM,CM,则AM⊥PB,CM⊥PB,所以∠AMC为二面角APBC的平面角.在等边△PAB与等边△PBC中知AM=CM=a,即△AMC为正三角形,所以∠AMC=60°,故选D. 5.(2012·江西省吉安市二模)已知正六棱锥的底
3、面边长为1,体积为,其侧棱与底面所成的角等于 .解析:设正六棱锥的高为h,侧棱与底面所成的角为θ,则×6××12×h=,解得h=,于是tanθ=,故θ=. 6.(2012·福建省福州市3月质检)已知三棱锥底面是边长为1的等边三角形,侧棱长均为2,则侧棱与底面所成角的余弦值为(D)A.B.C.D.解析:由题意知该三棱锥是正三棱锥,如图,故顶点S在底面上的射影是底面正三角形的中心O,则AO=×=,所以cos∠SAO===,故选D. 7.(2012·海南海口4月检测)正方体ABCDA1B1C1D1中,二面角ABD1B1的大小为 120° .解析:以D为坐标原点建立空间直角坐标
4、系,如图.设A(1,0,0),则D1(0,0,1),B(1,1,0),B1(1,1,1),C(0,1,0),则=(-1,1,0)为平面BB1D1的一个法向量,设n=(x,y,z)为平面ABD1的一个法向量,则n·=0,n·=0,又=(-1,0,1),=(0,1,0),所以,所以,令x=1,则z=1,所以n=(1,0,1),所以cos〈,n〉===-,所以〈,n〉=120°,故二面角ABD1B1的大小为120°. 8.如图所示,正方体ABCDA1B1C1D1中,E、F分别是正方形ADD1A1和ABCD的中心,G是CC1的中点.设GF、C1E与AB所成的角分别为α,β,求α+
5、β.解析:建立空间直角坐标系如图.设正方体的棱长为2.则B(2,0,0),A(2,2,0),G(0,0,1),F(1,1,0),C1(0,0,2),E(1,2,1).则=(0,2,0),=(1,1,-1),=(1,2,-1),所以cos〈,〉=,cos〈,〉=,所以cosα=,cosβ=,sinβ=,所以α+β=90°. 9.(2013·广东省高州市二模)已知△ABC和△DBC所在的平面互相垂直,且AB=BC=BD,∠CBA=∠DBC=120°,求:(1)直线AD与平面BCD所成角的大小;(2)二面角ABDC的余弦值.解析:(1)如图,在平面ABC内,过A作AH⊥BC,垂
6、足为H,则AH⊥平面DBC,所以∠ADH即为直线AD与平面BCD所成的角,由题设知△AHB≌△AHD,则DH⊥BH,AH=DH,所以∠ADH=45°.所以直线AD与平面BCD所成的角为45°.(2)过H作HR⊥BD,垂足为R,连接AR,则由AH⊥平面BCD,所以AH⊥BD,AH∩HR=H,所以BD⊥平面AHR,所以BD⊥AR.故∠ARH为二面角ABDC的平面角的补角,设BC=a,则由题设知,AH=DH=a,BH=.在△HDB中,HR=a,所以tan∠ARH==2,故二面角ABDC的余弦值的大小为-.