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169632. (2024•西安三中•高二上期末) 如图,BC是⊙O的直径,BC=2,点A上的一个动点,过点APA垂直⊙O所在的平面,且PA=1.
(1)当三棱锥OPAC体积最大时,求直线PO与平面PAC所成角的大小;
(2)当点A上靠近点C的三等分点时,求二面角APOB的正弦值.

共享时间:2024-02-04 难度:2
[考点]
直线与平面所成的角,二面角的平面角及求法,
[答案]
(1);(2)
[解析]
解:(1)因为BC是⊙O的直径,BC=2,所以OA=1.

时,VOPAC有最大值,此时点A的中点.
因为PA垂直于⊙O所在平面,所以PAAB
因为BC是⊙O的直径,所以ACAB
又因为PAAC⊂平面PACACPAA,所以AB⊥平面PAC
如图①,取AC的中点E,连接OEPE,则OEAB,所以OE⊥平面PAC
所以∠OPE为直线PO与平面PAC所成的角,
此时,所以
又因为在Rt△PAO中,PA=1,OA=1,所以
所以,故
当三棱锥OPAC体积最大时,直线PO与平面PAC所成角的大小为
(2)当点A上靠近点C的三等分点时,,故
因为BC是⊙O的直径,所以ACAB
又因为BC=2,所以AC=1,
因为PA垂直于⊙O所在平面,所以PAACPAAB,即APACAB两两垂直,
如图②,以A为坐标原点,射线ABACAP分别为x轴、y轴、z轴的正半轴,建立空间直角坐标系,
A(0,0,0),P(0,0,1),

设平面APO的法向量为,则
所以
z=0,令x=1,则,则
设平面PBO的法向量为,则
所以
a=1,则,则
所以
设二面角APOB的平面角为θ,

所以二面角APOB的正弦值为


[点评]
本题考查了"直线与平面所成的角,二面角的平面角及求法,",属于"易错题",熟悉题型是解题的关键。
转载声明:
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考点说明
灰色代表去掉的考点,绿色代表未变动的考点,红色代表新增的考点
170817. (2020•西安中学•高二上期末) 如图,正三角形ABE与菱形ABCD所在的平面互相垂直,AB=2,∠ABC=60°,MAB的中点.
(Ⅰ)求证:EMAD
(Ⅱ)求二面角ABEC的余弦值;
(Ⅲ)在线段EC上是否存在点P,使得直线AP与平面ABE所成的角为45°,若存在,求出的值;若不存在,说明理由.

共享时间:2020-02-15 难度:2 相似度:2
231985. (2024•师大附中•高一下二月) 如图,已知三棱柱ABCA1B1C1的侧棱与底面垂直,AA1ABAC=1,ABACMN分别是CC1BC的中点,点P在直线A1B1上,且
(1)证明:无论λ取何值,总有AMPN
(2)当λ取何值时,直线PN与平面ABC所成角θ最大?并求该角取最大值时的正切值;
(3)是否存在点P,使得平面PMN与平面ABC所成的二面角的正弦值为,若存在,试确定点P的位置,若不存在,请说明理由.

共享时间:2024-06-19 难度:2 相似度:2
166487. (2024•铁一中学•高二上一月) 如图,已知四棱锥PABCD的底面ABCD是平行四边形,侧面PAB是等边三角形,BC=2AB=4,ABACPBAC.请用空间向量的知识解答下列问题:
(1)求PD与平面PAB所成角的大小;
(2)设Q为侧棱PD上一点,四边形BEQF是过BQ两点的截面,且AC∥平面BEQF,是否存在点Q,使得平面BEQF与平面PAD夹角的余弦值为?若存在,求的值;若不存在,说明理由.

共享时间:2024-10-27 难度:2 相似度:2
232201. (2024•铁一中学•高一下一月) 如图,在四棱锥ABCDE中,DE=3,AE=2,BCCD=1,
(1)当ABBC时,求直线AB与平面BCDE所成角的大小;
(2)当二面角ABEC时,求平面ABC与平面ADE所成二面角的正弦值.

共享时间:2024-04-20 难度:2 相似度:2
170915. (2024•滨河中学•高二上期中) 如图:等边三角形ABC的边长为3,2.将三角形AMN沿着MN折起,使之成为四棱锥A′﹣MBCN.点P满足,点Q在棱BC上,满足MQBP.且AQNQ

(1)求A′到平面MBCN的距离;
(2)求面ANQ与面A'NC夹角的余弦值;
(3)点Q在面A'MB的正射影为点S,求SA′与平面A'NC夹角的正弦值.
共享时间:2024-11-30 难度:3 相似度:1.67
168297. (2022•西工大附中•一模) 如图所示的几何体是由等高的半个圆柱和个圆柱拼接而成,点G为弧的中点,且CEDG四点共面.
(1)证明:平面BFD⊥平面BCG
(2)若平面BDF与平面ABG所成锐二面角的余弦值为,求直线DF与平面ABF所成角的大小.

共享时间:2022-03-12 难度:3 相似度:1.67
167830. (2024•长安区一中•一模) 如图,已知ABCDCDEF都是直角梯形,ABDCDCEFAB=5,DC=3,EF=1,∠BAD=∠CDE=60°,二面角FDCB的平面角为60°.设MN分别为AEBC的中点.
(Ⅰ)证明:FNAD
(Ⅱ)求直线BM与平面ADE所成角的正弦值.

共享时间:2024-03-04 难度:3 相似度:1.67
167215. (2023•周至四中•高二上一月) 直三棱柱ABCA1B1C1中,AA1ABAC=2,ACABDA1B1中点,EAA1中点,FCD中点.
(1)求证:EF∥平面ABC
(2)求直线BE与平面CC1D夹角的正弦值;
(3)求平面A1CD与平面CC1D夹角的余弦值.

共享时间:2023-10-15 难度:3 相似度:1.67
232026. (2023•西咸新区•高三上一月) 如图,在三棱锥PABC中,PA⊥底面ABC,∠ABC=90°.
(1)求证:平面PAB⊥平面PBC
(2)若MPC的中点,二面角PBCA的大小为45°且,求直线AM与平面PBC所成角的正切值.

共享时间:2023-10-19 难度:3 相似度:1.67
270677. (2025•滨河中学•高二上期中) 如图:等边三角形ABC的边长为3,2.将三角形AMN沿着MN折起,使之成为四棱锥A′﹣MBCN.点P满足,点Q在棱BC上,满足MQBP.且AQNQ

(1)求A′到平面MBCN的距离;
(2)求面ANQ与面A'NC夹角的余弦值;
(3)点Q在面A'MB的正射影为点S,求SA′与平面A'NC夹角的正弦值.
共享时间:2025-11-05 难度:3 相似度:1.67
232421. (2023•滨河中学•高二上二月) 如图,在Rt△PAB中,PAAB,且PA=4,AB=2,将△PAB绕直角边PA旋转到△PAC处,得到圆锥的一部分,点D是底面圆弧BC(不含端点)上的一个动点.
(1)是否存在点D,使得BCPD?若存在,求出∠CAD的大小;若不存在,请说明理由;
(2)当四棱锥PABDC体积最大时,求平面PCD与平面PBD夹角的余弦值.

共享时间:2023-12-19 难度:1 相似度:1.5
231002. (2017•高新一中•一模) 如图,在三棱锥PABC中,直线PA⊥平面ABC,且∠ABC=90°,又点QMN分别是线段PBABBC的中点,且点K是线段MN上的动点.
(Ⅰ)证明:直线QK∥平面PAC
(Ⅱ)若PAABBC=8,且二面角QAKM的平面角的余弦值为,试求MK的长度.

共享时间:2017-03-15 难度:1 相似度:1.5
167279. (2023•长安区一中•高三上五月) 如图,△ABCABBC=2,∠ABC=90°,EF分别为ABAC边的中点,以EF为折痕把AEF折起,使点A到达点P的位置,且PBBE
(Ⅰ)证明:EF⊥平面PBE
(Ⅱ)设N为线段PF上动点,求直线BN与平面PCF所成角的正弦值的最大值.

共享时间:2023-12-29 难度:1 相似度:1.5
236978. (2015•高新一中•高二上期末) 三棱锥VABC的三条棱VAVBVC两两垂直,三个侧面与底面所成的二面角大小分别为α,β,γ.求证:
共享时间:2015-02-23 难度:1 相似度:1.5
168149. (2023•西工大附中•六模) 如图,四棱锥PABCD底面为菱形,ABAP=2,PA⊥底面ABCDEF分别是线段PBPD的中点,G是线段PC上的一点.
(1)若,证明直线AG在平面AEF内;
(2)若直线AG与平面AEF所成角的正弦值为,试确定的值.

共享时间:2023-05-19 难度:1 相似度:1.5

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2024-02-04

高中数学 | 高二上 | 解答题

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2020*西工大*期末
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