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2020年高考数学天津17

  2020-11-23 22:45:32  

(2020天津卷计算题)

如图,在三棱柱中,平面,点分别在棱和棱上,且为棱的中点。

(1)求证:

(2)求二面角的正弦值。

(3)求直线与平面所成角的正弦值。

【出处】
2020年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷):数学第17题
【答案】

因为平面

所以以点为原点,分别为轴正方向、轴正方向、轴正方向,建立空间直角坐标系。

由题意可得:

(1)因为为棱的中点,

所以

所以

又因为

所以

所以

(2)由题意可知,平面的一个法向量为

因为

设平面的法向量为

,即

,则

所以

因为

所以二面角的正弦值为

(3)由(2)可知,平面的一个法向量为

因为

所以直线与平面所成角的正弦值为:

【解析】

本题主要考查空间向量的应用。

(1)以点为原点,分别为轴正方向、轴正方向、轴正方向,建立空间直角坐标系,可得,则,即可证明

(2)由题意可知,平面的一个法向量为。设平面的法向量为,则,得到,求出,即可得到二面角的正弦值为

(3)由(2)可知,平面的一个法向量为,所以直线与平面所成角的正弦值为,代入即可求解。

【考点】
利用向量法证明垂直问题利用向量法求空间角空间向量的应用


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