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2014年普通高等学校招生全国统一考试(重庆卷):理数第19题

  2016-10-30 09:16:03  

(2014重庆卷计算题)

(本小题满分13分)

如图,四棱柱中,底面是以为中心的菱形,上一点,且

(Ⅰ)求的长;

(Ⅱ)求二面角的正弦值。

【出处】
2014年普通高等学校招生全国统一考试(重庆卷):理数第19题
【答案】

(Ⅰ)如图所示,

连结,因为菱形,则,且。以为坐标原点,的方向分别为轴,轴,轴的正方向,建立空间直角坐标系

,故,所以

知,,从而,即

,则,因为,故,即,所以(舍去),即

(Ⅱ)由(Ⅰ)知,

设平面的法向量为,平面的法向量为

,故可取

,故可取

从而法向量的夹角的余弦值为

故所求二面角的正弦值为

【解析】

本题主要考查点线面的位置关系及空间向量的运算。

(1)建立空间直角坐标系,利用已知条件求出的坐标,从而可求出的长度;

(2)求出平面与平面的法向量,利用两个法向量夹角的余弦值即可求出二面角的正弦值。

【考点】
空间几何体点、直线、平面的位置关系空间向量的应用


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