(2011•石景山区一模)在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别为A1D1和CC1的中点.

(2011•石景山区一模)在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别为A1D1和CC1的中点.
(Ⅰ)求证:EF∥平面ACD1
(Ⅱ)求异面直线EF与AB所成的角的余弦值;
(Ⅲ)在棱BB1上是否存在一点P,使得二面角P-AC-B的大小为30°?若存在,求出BP的长;若不存在,请说明理由.
ramjet 1年前 已收到1个回答 举报

farrio 幼苗

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解题思路:如图分别以DA、DC、DD1所在的直线为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系D-xyz,先写出各点坐标:(I)取AD1中点G,则G(1,0,1),CG=(1,-2,1),又 EF=(-1,2,-1),证明 EF与 CG共线即可;(II)求出两异面直线的方向向量,用数量积公式求夹角余弦即可,易求;(III)假设存在,设出点P的空间坐标,根据题设中所给的条件二面角P-AC-B的大小为30°利用数量积公式建立关于引入的参数的方程即可,若求得的参数符合题意,则说明存在,否则说明不存在.

如图分别以DA、DC、DD1所在的直线为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系D-xyz,由已知得D(0,0,0)、A(2,0,0)、B(2,2,0)、C(0,2,0)、B1(2,2,2)、D1(0,0,2)、E(1,0,2)、F(0,2,1).(I)取...

点评:
本题考点: 异面直线及其所成的角;直线与平面平行的判定;与二面角有关的立体几何综合题.

考点点评: 本题考查用向量法证明线面平行,求异面直线所成的角以及二面角,用向量方法解决立体几何中的位置关系、夹角及距离问题是空间向量的一个重要运用,学习时注意总结向量法解立体几何题的规律,此方法也是近几年高考比较热的一个考点.

1年前

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