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如圖:直平行六面體ABCD-A1B1C1D1,底面ABCD是邊長(zhǎng)為2a的菱形,∠BAD=60°,E為AB中點(diǎn),二面角A1-ED-A為60°.
(I)求證:平面A1ED⊥平面ABB1A1
(II)求二面角A1-ED-C1的余弦值;
(III)求點(diǎn)C1到平面A1ED的距離.

【答案】分析:(I)由題意及△ABD為正三角形,和平面ABB1A1⊥平面ABCD且交于AB,利用面面垂直的判定定理即可得證;
(II)由(I)的過程及直平行六面體ABCD-A1B1C1D1中AA1⊥面ABCD.利用三垂線定理的逆定理及條件得到二面角的平面角,然后在三角形中求解即可;
(III)由題意及平面A1ED⊥面ABB1A1的性質(zhì)定理得到FG是點(diǎn)F到平面A1ED的距離,然后在三角形中解出即可.
解答:解:(I)證明:連接BD,在菱形ABCD中,∠BAD=60°,
∴△ABD為正三角形,
∵E為AB的中點(diǎn),
∴ED⊥AB,
在直六面體ABCD-A1B1C1D1中:
平面ABB1A1⊥平面ABCD且交于AB,
∵ED?面ABCD∴ED⊥面ABB1A1,
∴平面A1ED⊥平面ABB1A1
(II)解:由(I)知:ED⊥面ABB1A1
∵A1E?面ABB1A1
∴A1E⊥ED
又在直平行六面體ABCD-A1B1C1D1中:AA1⊥面ABCD,
由三垂線定理的逆定理知:AE⊥ED,
∴∠A1EA=60°,
取BB1的中點(diǎn)F,連EF.AB1,則EF,在直平行六面體ABCD-A1B1C1D1中:AB1DC1
∴EF
∴E.F.C1、D四點(diǎn)共面,
∵ED⊥面ABB1A1且EF?面ABB1A1
∴EF⊥ED
∴∠A1EF為二面角A1-ED-C1的平面角,
在Rt△A1AE中:,
在Rt△EBF中:,
在Rt△A1B1F中:
∴在Rt△A1EF中:,
∴二面角A1-ED-C1的余弦值為
(III)過F作FG⊥A1E交A1E于G點(diǎn)
∵平面A1ED⊥面ABB1A1
且平面A1ED∩面ABB1A1=A1E
∴FG⊥平面A1ED,
即:FG是點(diǎn)F到平面A1ED的距離,
在Rt△EGF中:

,
∵EF且E.D∈面A1ED
∴點(diǎn)C1到平面A1ED的距離為
點(diǎn)評(píng):此題重點(diǎn)考查了面面垂直的性質(zhì)定理及面面垂直的判定定理,線面垂直的判定定理及性質(zhì)定理,還考查了利用三垂線定理或其逆定理求找二面角平面角的方法,同時(shí)考查了學(xué)生的空間想象能力及利用三角形求角的大小的計(jì)算能力.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖:直平行六面體ABCD-A1B1C1D1,底面ABCD是邊長(zhǎng)為2a的菱形,∠BAD=60°,E為AB中點(diǎn),二面角A1-ED-A為60°.
(I)求證:平面A1ED⊥平面ABB1A1;
(II)求二面角A1-ED-C1的余弦值;
(III)求點(diǎn)C1到平面A1ED的距離.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:2010-2011學(xué)年河南省衛(wèi)輝市高三第四次月考數(shù)學(xué)理卷 題型:解答題

(本小題滿分12分)

如圖,直平行六面體ABCD-A1B1C1D1的高為3,

底面是邊長(zhǎng)為4, 且∠BAD=60°的菱形,AC∩

BD=O,A1C1∩B1D1=O1,E是線段AO1上一點(diǎn).

(Ⅰ)求點(diǎn)A到平面O1BC的距離;

(Ⅱ)當(dāng)AE為何值時(shí),二面角E-BC-D的大小為.

 

 

闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻锝夊箣閿濆憛鎾绘煕閵堝懎顏柡灞剧洴楠炴﹢鎳犻澶嬓滈梻浣规偠閸斿秶鎹㈤崘顔嘉﹂柛鏇ㄥ灠閸愨偓濡炪倖鍔﹀鈧紒顔煎缁辨挻鎷呴幓鎺嶅濠电姰鍨煎▔娑㈩敄閸曨厽宕查柛鈩冪⊕閻撳繘鏌涢锝囩畺闁革絾妞介弻娑㈡晲閸涱喛纭€缂備浇椴哥敮锟犲箖閳哄懏顥堟繛鎴炲笚閻庝即姊绘担鍛婃儓闁活剙銈稿畷浼村冀椤撶姴绁﹂梺纭呮彧缁犳垹绮诲☉銏♀拻闁割偆鍠撻埊鏇熴亜閺傚灝顏慨濠勭帛閹峰懘宕ㄦ繝鍌涙畼濠电儑绲藉ú锕€顪冩禒瀣櫜闁绘劖娼欑欢鐐烘煙闁箑鍔﹂柨鏇炲€归悡鏇㈡煛閸ャ儱濡奸柣蹇曞У娣囧﹪顢曢敐蹇氣偓鍧楁煛鐏炲墽娲撮柍銉畵楠炲鈹戦崶鈺€澹曠紓鍌氬€风粈渚€顢栭崨顖涘床闁圭増婢橀悡姗€鏌熸潏楣冩闁稿﹦鍏橀弻銈囧枈閸楃偛顫梺鍛婃煥閹诧紕鎹㈠☉姘e亾濞戞瑡缂氶柣顓滃€曢湁婵犲﹤绨肩花缁樸亜閺囶亞绋荤紒缁樼箓椤繈顢橀悢鍓蹭户闂傚倷鑳剁划顖涚仚闁诲繐绻戦悷鈺佺暦閹扮増鍊烽柣鎴炃氶幏娲煟鎼粹剝璐″┑顔炬暬婵℃挳宕橀埡鈧换鍡涙煟閹邦厽缍戞繛鎼枟椤ㄣ儵鎮欏顔煎壉濡炪倧濡囨晶妤呭箚閺冨牊鏅查柛銉╊棑鎼村﹪姊婚崒娆掑厡缂侇噮鍨跺畷婵嬫晝閸屾氨顦┑鐐叉閹稿摜绮堟径鎰厪闁割偅绻冮ˉ鎾趁瑰⿰鍕煁闁靛洤瀚伴獮妯兼崉閻╂帇鍨介弻娑樜熼搹瑙勬喖濡炪們鍔婇崕鐢稿箖濞嗘挸绠甸柟鐑樻尰椤斿嫰姊洪崜褏甯涢柣妤冨█瀵鈽夊Ο閿嬵潔闂佸憡顨堥崑鐐烘倶閸喓绠鹃悗鐢登归宀勬煕濞嗗繐鏆欐い顐㈢箻閹煎綊宕烽鐙呯床婵犳鍠楅〃鍛涘▎鎾村仼闁割偅娲橀埛鎴犵磽娴g櫢渚涙繛鍫熸閺屻劑寮撮妸銈夊仐闂佺粯渚楅崰娑氱不濞戞ǚ妲堟繛鍡樺灥婵悂鏌f惔锛勭暛闁稿骸宕灋鐎光偓閸曨偆顔嗗┑鐐叉▕娴滄繈鍩涢幋锔界厱婵炴垶锕崝鐔虹磼閻樿櫕宕岄柟顔筋殔椤繈鎮℃惔锛勭潉闂備浇妗ㄧ粈浣虹矓閻熼偊鍤曟い鏇楀亾鐎规洘甯掗オ浼村椽閸愵亜绨ラ梻鍌氬€风粈渚€骞栭銈嗗仏妞ゆ劧绠戠壕鍧楁煙閹澘袚闁稿鏅滅换娑橆啅椤旇崵鍑归梺缁樻尰缁嬫垿婀侀梺鎸庣箓閹冲繘骞夐幖浣告瀬闁割偅鎯婇弮鍫熷亹闂傚牊绋愮划璺衡攽閻愬弶鈻曢柛娆忓暣婵″瓨绗熼埀顒€顕f禒瀣垫晣闁绘劙娼ч獮鎰版⒒娴e憡鍟為柛鏃€鍨垮畷婵嗩吋婢跺鈧爼鏌涢鐘插姕闁稿﹦鏁婚幃宄扳枎韫囨搩浠剧紓浣插亾闁告劏鏂傛禍婊堟煏婵炲灝鍔甸棅顒夊墯椤ㄣ儵鎮欑拠褑鍚悗娈垮枙缁瑩銆佸鈧幃娆撴濞戞ḿ顔囬梻鍌氬€风粈渚€骞夐敓鐘茬闁硅揪绠戠粈澶愬箹濞n剙濡肩痪鎯х秺閺屻劑鎮ら崒娑橆伓

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

如圖,直平行六面體ADD1A1-BCC1B1中,BC=1,CC1=2,.

(Ⅰ)求證:;

(Ⅱ)當(dāng)E為CC1的中點(diǎn)時(shí),求二面角A-EB1-A1的平面角的余弦值.

 


闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻锝夊箣閿濆憛鎾绘煕閵堝懎顏柡灞剧洴楠炴﹢鎳犻澶嬓滈梻浣规偠閸斿秶鎹㈤崘顔嘉﹂柛鏇ㄥ灠閸愨偓濡炪倖鍔﹀鈧紒顔煎缁辨挻鎷呴幓鎺嶅濠电姰鍨煎▔娑㈩敄閸曨厽宕查柛鈩冪⊕閻撳繘鏌涢锝囩畺闁革絾妞介弻娑㈡晲閸涱喛纭€缂備浇椴哥敮锟犲箖閳哄懏顥堟繛鎴炲笚閻庝即姊绘担鍛婃儓闁活剙銈稿畷浼村冀椤撶姴绁﹂梺纭呮彧缁犳垹绮诲☉銏♀拻闁割偆鍠撻埊鏇熴亜閺傚灝顏慨濠勭帛閹峰懘宕ㄦ繝鍌涙畼濠电儑绲藉ú锕€顪冩禒瀣櫜闁绘劖娼欑欢鐐烘煙闁箑鍔﹂柨鏇炲€归悡鏇㈡煛閸ャ儱濡奸柣蹇曞У娣囧﹪顢曢敐蹇氣偓鍧楁煛鐏炲墽娲撮柍銉畵楠炲鈹戦崶鈺€澹曠紓鍌氬€风粈渚€顢栭崨顖涘床闁圭増婢橀悡姗€鏌熸潏楣冩闁稿﹦鍏橀弻銈囧枈閸楃偛顫梺鍛婃煥閹诧紕鎹㈠☉姘e亾濞戞瑡缂氶柣顓滃€曢湁婵犲﹤绨肩花缁樸亜閺囶亞绋荤紒缁樼箓椤繈顢橀悢鍓蹭户闂傚倷鑳剁划顖涚仚闁诲繐绻戦悷鈺佺暦閹扮増鍊烽柣鎴炃氶幏娲煟鎼粹剝璐″┑顔炬暬婵℃挳宕橀埡鈧换鍡涙煟閹邦厽缍戞繛鎼枟椤ㄣ儵鎮欏顔煎壉濡炪倧濡囨晶妤呭箚閺冨牊鏅查柛銉╊棑鎼村﹪姊婚崒娆掑厡缂侇噮鍨跺畷婵嬫晝閸屾氨顦┑鐐叉閹稿摜绮堟径鎰厪闁割偅绻冮ˉ鎾趁瑰⿰鍕煁闁靛洤瀚伴獮妯兼崉閻╂帇鍨介弻娑樜熼搹瑙勬喖濡炪們鍔婇崕鐢稿箖濞嗘挸绠甸柟鐑樻尰椤斿嫰姊洪崜褏甯涢柣妤冨█瀵鈽夊Ο閿嬵潔闂佸憡顨堥崑鐐烘倶閸喓绠鹃悗鐢登归宀勬煕濞嗗繐鏆欐い顐㈢箻閹煎綊宕烽鐙呯床婵犳鍠楅〃鍛涘▎鎾村仼闁割偅娲橀埛鎴犵磽娴g櫢渚涙繛鍫熸閺屻劑寮撮妸銈夊仐闂佺粯渚楅崰娑氱不濞戞ǚ妲堟繛鍡樺灥婵悂鏌f惔锛勭暛闁稿骸宕灋鐎光偓閸曨偆顔嗗┑鐐叉▕娴滄繈鍩涢幋锔界厱婵炴垶锕崝鐔虹磼閻樿櫕宕岄柟顔筋殔椤繈鎮℃惔锛勭潉闂備浇妗ㄧ粈浣虹矓閻熼偊鍤曟い鏇楀亾鐎规洘甯掗オ浼村椽閸愵亜绨ラ梻鍌氬€风粈渚€骞栭銈嗗仏妞ゆ劧绠戠壕鍧楁煙閹澘袚闁稿鏅滅换娑橆啅椤旇崵鍑归梺缁樻尰缁嬫垿婀侀梺鎸庣箓閹冲繘骞夐幖浣告瀬闁割偅鎯婇弮鍫熷亹闂傚牊绋愮划璺衡攽閻愬弶鈻曢柛娆忓暣婵″瓨绗熼埀顒€顕f禒瀣垫晣闁绘劙娼ч獮鎰版⒒娴e憡鍟為柛鏃€鍨垮畷婵嗩吋婢跺鈧爼鏌涢鐘插姕闁稿﹦鏁婚幃宄扳枎韫囨搩浠剧紓浣插亾闁告劏鏂傛禍婊堟煏婵炲灝鍔甸棅顒夊墯椤ㄣ儵鎮欑拠褑鍚悗娈垮枙缁瑩銆佸鈧幃娆撴濞戞ḿ顔囬梻鍌氬€风粈渚€骞夐敓鐘茬闁硅揪绠戠粈澶愬箹濞n剙濡肩痪鎯х秺閺屻劑鎮ら崒娑橆伓

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:2010年河南省鄭州47中高考模擬數(shù)學(xué)試卷(解析版) 題型:解答題

如圖:直平行六面體ABCD-A1B1C1D1,底面ABCD是邊長(zhǎng)為2a的菱形,∠BAD=60°,E為AB中點(diǎn),二面角A1-ED-A為60°.
(I)求證:平面A1ED⊥平面ABB1A1;
(II)求二面角A1-ED-C1的余弦值;
(III)求點(diǎn)C1到平面A1ED的距離.

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