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1、试题题目:如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中AA1=AD=1,E为CD中点。(1)求证:B1..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-11-13 07:30:00

试题原文

如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中AA1=AD=1,E为CD中点。
(1)求证:B1E⊥AD1
(2)在棱AA1上是否存在一点P,使得DP∥平面B1AE?若存在,求AP的长;若不存在,说明理由。
(3)若二面角A-B1E-A1的大小为30°,求AB的长.

  试题来源:高考真题   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:二面角



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
解:(1)以A为原点,的方向为X轴,Y轴,Z轴的正方向建立空间直角坐标系,如图,
设AB=a,则A(0,0,0),D(0,1,0),D1(0,1,1),E(,1,0),B1(a,0,1)
=(0,1,1),=(-,1,-1),=(a,0,1),=(,1,0),
·=1-1=0
∴B1E⊥AD1
(2)假设在棱AA1上存在一点P(0,0,t),使得DP∥平面B1AE
此时=(0,-1,t)
又设平面B1AE的法向量=(x,y,z)
⊥平面B1AE,
⊥B1A,⊥AE,得
取x=1,得平面B1AE的一个法向量=(1,-,-a)
要使DP∥平面B1AE,只要,即有·=0,
有此得-at=0,解得t=
即P(0,0,),
又DP?平面B1AE,
∴存在点P,满足DP∥平面B1AE,此时AP=
(3)连接A1D,B1C,由长方体ABCD-A1B1C1D1及AA1=AD=1,得AD1⊥A1D
∵B1C∥A1D,
∴AD1⊥B1C。
由(1)知,B1E⊥AD1,且B1C∩B1E=B1
∴AD1⊥平面DCB1A1
∴AD1是平面B1A1E的一个法向量,此时=(0,1,1)
所成的角为θ,则cosθ==
∵二面角A-B1E-A1的大小为30°,
∴|cosθ|=cos30°=
=,解得a=2,
即AB的长为2
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中AA1=AD=1,E为CD中点。(1)求证:B1..”的主要目的是检查您对于考点“高中二面角”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中二面角”。


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