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2013年普通高等学校招生全国统一考试(陕西卷):理数第20题

  2016-10-30 09:02:49  

(2013陕西卷计算题)

(本小题满分12分)

如图, 四棱柱的底面是正方形,为底面中心, 平面, 

(Ⅰ) 证明: 平面

(Ⅱ) 求平面与平面的夹角的大小。

【出处】
2013年普通高等学校招生全国统一考试(陕西卷):理数第20题
【答案】

(Ⅰ) 因为,且,所以

又因为正方形中,;且,所以,且,故

在正方形中,;  在中,  。

的中点为,则四边形为正方形,所以

,且,所以由以上三点可得

(Ⅱ)  建立直角坐标系,使用向量法解题。

为原点,以轴正方向,以轴正方向,则

由(Ⅰ)知,平面的一个法向量

设平面的法向量为,则,解得其中一个法向量为

所以平面与平面的夹角

【解析】

本题主要考查点、线、面的位置关系。

(1)利用线面垂直可以得到,从而得到平面。再利用构造出。可以得到线面垂直。

(2)通过建立直角坐标系得到所有点的坐标,然后利用分别求解两个平面的法向量,求出法向量的夹角,取锐角为两个平面的夹角。  

【考点】
空间向量及其运算点、直线、平面的位置关系
【标签】
直接法建系法


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