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精英家教網(wǎng)如圖,正方體ABCD-A1B1C1D1的棱長(zhǎng)為1.
(1)求直線BC1和B1D1所成角的大小;
(2)求直線BC1和平面B1D1DB所成角的大小.
分析:(1)以D為坐標(biāo)原點(diǎn),直線DA、DC、DD1分別x軸、y軸、z軸,建立空間直角坐標(biāo)系,分別求出直線BC1和B1D1的方向向量,代入向量夾角公式,即可求出直線BC1和B1D1所成角的大。
(2)結(jié)合(1)的結(jié)論,再求出平面B1D1DB的法向量,代入向量夾角公式,即可求出直線BC1和平面B1D1DB所成角的大。
解答:精英家教網(wǎng)解:(1)如圖,以D為坐標(biāo)原點(diǎn),直線DA、DC、DD1分別x軸、y軸、z軸,建立空間直角坐標(biāo)系.
則D1(0,0,1),B1(1,1,1),B(1,1,0),C1(0,1,1),
B1D1
=(-1, -1,0)
BC1
=(-1, 0,1)
.…(3分)
因?yàn)?nbsp;cos?
B1D1
,
BC1
>=
B1D1
BC1
|
B1D1
||
BC1
|
=
1
2
,…(5分)
所以直線BC1和B1D1所成角的大小為60°.…(6分)
(2)連接A1C1,記A1C1∩B1D1=O,連接OB.
因?yàn)锳1C1⊥B1D1,A1C1⊥B1B,
所以A1C1⊥平面B1D1DB,
從而∠OBC1是直線BC1與平面B1D1DB所成的角.…(9分)
易知O(
1
2
1
2
,1)
,從而
BO
=(-
1
2
,-
1
2
,1)
,
因?yàn)?nbsp;cos?
BO
,
BC1
>=
B1O
BC1
|
B1O
||
BC1
|
=
3
2
,
所以直線BC1與平面B1D1DB所成角的大小是30°.…(12分)
點(diǎn)評(píng):本題考查的知識(shí)點(diǎn)是直線與平面所成的角,異面直線及其所成的角,在使用向量法解答線線夾角及線面夾角,關(guān)鍵是建立恰當(dāng)?shù)目臻g坐標(biāo)系,將線面夾角,線線夾角問(wèn)題轉(zhuǎn)化為向量夾角問(wèn)題.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

如圖,正方體ABCD-A1B1C1D1的棱長(zhǎng)為a,它的各個(gè)頂點(diǎn)都在球O的球面上,問(wèn)球O的表面積.
(1) 如果球O和這個(gè)正方體的六個(gè)面都相切,則有S=
 

(2)如果球O和這個(gè)正方體的各條棱都相切,則有S=
 

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

如圖,正方體ABCD-A1B1C1D1中,E,F(xiàn)分別為BB1和A1D1的中點(diǎn).證明:向量
A1B
、
B1C
、
EF
是共面向量.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

如圖,正方體ABCD-A1B1C1D1棱長(zhǎng)為8,E、F分別為AD1,CD1中點(diǎn),G、H分別為棱DA,DC上動(dòng)點(diǎn),且EH⊥FG.
(1)求GH長(zhǎng)的取值范圍;
(2)當(dāng)GH取得最小值時(shí),求證:EH與FG共面;并求出此時(shí)EH與FG的交點(diǎn)P到直線B1B的距離.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

如圖,正方體ABCD-A1B1C1D1中,若E、F、G分別為棱BC、C1C、B1C1的中點(diǎn),O1、O2分別為四邊形ADD1A1、A1B1C1D1的中心,則下列各組中的四個(gè)點(diǎn)不在同一個(gè)平面上的是( 。

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,正方體ABCD-A1B1C1D1中,E、F、G、H分別是所在棱的三等分點(diǎn),且BF=DE=C1G=C1H=
13
AB

(1)證明:直線EH與FG共面;
(2)若正方體的棱長(zhǎng)為3,求幾何體GHC1-EFC的體積.

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