(本小題滿分12分)如圖,

平面

,四邊形

是正方形,

,點

、

、

分別為線段

、

和

的中點.

(Ⅰ)求異面直線

與

所成角的余弦值;
(Ⅱ)在線段

上是否存在一點

,使得點

到平面

的距離恰為

?若存在,求出線段

的長;若不存在,請說明理由.
(1)

.

(2)在線段

上存在一點

滿足條件,且長度為

.
由題意得射線 AB、AD、AP兩兩垂直,可以點

為坐標原點,建立空間直角坐標系,借助于向量求解。(1)要注意異面直線

與

所成角的余弦值非負;(2)設存在點


,

,由點

到平面

的距離恰為

,可得

根據(jù)兩點間的距離公式得

(1)以點

為坐標原點,射線AB、AD、AP分別為

的正半軸建立空間直角坐標系(如右圖所示),則點

、

、

、

,則

,

.設異面直線

與

所成角為




,
所以異面直線

與

所成角的余弦值為

.

(2)假設在線段

上存在一點

滿足條件,設點


,平面

的法向量為

,則有

得到

,取

,所以

,則

,又

,解得

,所以點

即

,則

.所以在線段

上存在一點

滿足條件,且長度為

.
練習冊系列答案
相關習題
科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:填空題
如圖:二面角

的大小是

,線段

與

所成角為

,則

與平面

所成角的正弦值是_________ .

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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:填空題
如圖,在正方體ABCD-A
1B
1C
1D
1中,異面直線A
1B與AC所成的角是______°;直線A
1B和平面A
1B
1CD所成的角是_________°.

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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:單選題
正方體
ABCD-
A1B1C1D1中,
E為
BC1的中點,則異面直線
A1E與
CD1所成角等于
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:填空題
如下圖,在正方體

中,

是

中點,

是

的中點,則直線

與

所成角的大小為_______.

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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:填空題
如圖,已知正方體

中,E是棱

的中點,則異面直線

與AE所成角的余弦值是________.

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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:單選題
正方體ABCD-A
1 B
1 C
1 D
1中,BB
1與平面ACD
1所成角的余弦值為 ( )

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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
在正方體

中,如圖E、F分別是

,CD的中點,
(1)求證:

平面ADE;
(2)cos

.
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