91学 首页 > 数学 > 高考题 > 2019 > 2019年北京理数 > 正文 返回 打印

2019年高考数学北京--理16

  2019-06-19 15:09:22  

(2019北京卷计算题)

(本小题分)如图,在四棱锥中,平面的中点,点上,且

(Ⅰ)求证:平面

(Ⅱ)求二面角的余弦值;

(Ⅲ)设点上,且。判断直线是否在平面内,说明理由。

【出处】
2019年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷):理数第16题
【答案】

(Ⅰ)因为平面平面

所以

又因为平面

所以平面

(Ⅱ)过点作,交于点,则

为原点,所在直线为轴,所在直线为轴,所在直线为轴建立空间直角坐标系,

所以

设平面的法向量为

,则

为平面的一个法向量,

由(Ⅰ)可得平面

所以平面

为平面的一个法向量,

设二面角,由图可得

即二面角的余弦值为

(Ⅲ)由(Ⅱ)得平面的一个法向量为

因为上,且

所以, 

所以

因为

所以

又因为点平面

所以直线在平面内。

【解析】

本题主要考查点、直线、平面的位置关系和空间向量的应用。

(Ⅰ)根据题目条件利用线面垂直的判定定理即可得平面

(Ⅱ)过点作,交于点,以为原点,所在直线为轴,所在直线为轴,所在直线为轴建立空间直角坐标系,设平面的法向量为,由可得,由(Ⅰ)可得为平面的法向量,设二面角,则

(Ⅲ)判断与平面的法向量是否垂直,若垂直,则直线在平面内。

【考点】
点、直线、平面的位置关系空间向量的应用


http://x.91apu.com//shuxue/gkt/2019/2019bjl/2019-06-19/31849.html