數學問題在正方體ABCDA1B1C1D1中

2021-03-19 18:36:07 字數 2202 閱讀 9797

1樓:匿名使用者

^1、 (1)連結pd、cp、d1c,作pm⊥cd1,設pd=m,正方體的一個稜長為a,

cd1=√2a,pd=√(m^2+a^2),c1p=√(m^2+a^2)=pd,△d1pc是等腰三角形,m是cd1的中點,pm=√(pc^2-cm^2)=√(m^2+a^2-a^2/2)= √(m^2+a^2/2),

s△pcd1=cd1*pm/2=√2a* √(m^2+a^2/2)/2= [a√(2m^2+a^2)]/2,

s△pdc=cd*pd/2=a*m/2,dd1⊥平面abcd,d是d1在平面abcd的射影,s△pdc是s△pcd1的二面角的餘弦值,設其餘弦值為cosα,

cosα= (a*m/2)/ [a√(2m^2+a^2)]/2=cos60°=1/2,m=√2a/2,,pd/ad=√2/2時,二面角d1-pc-d的大小為60度。

(2)由上所知pd=√2a/2,

三稜錐p-cdd1體積v=s△cdd1*pd/3=(a^2/2)* √2a/2,/3=√2a^3/12,設d點至平面pcd1距離為d, cp=√6a/2,pm=a,s△pcd1=cd1*pm/2=√2a^2/2, 三稜錐d-cpd1體積v= s△pcd1*d/3=√2a^2/2*d/3, 三稜錐p-cdd1體積=三稜錐d-cpd1體積,d=a/2,從d作dh⊥平面pcd,交平面於h,連結ch,ch就是直線dc在平面pcd1的射影

2、(1)ae⊥a1b,bc⊥平面abb1a1,ae∈平面abb1a1,ae⊥bc,a1b∩bc=b,ae⊥平面a1bc,a1c∈平面a1bc,ae⊥a1c,同理可證a1c⊥af,ae∩af=a,

∴ a1c⊥平面aef,證畢。

(2)、由前已證出a1c⊥平面aef,以a點為原點建立空間座標系,a(0,0,0),b(3,0,0),c(3,4,0),a1(0,0,5),m(3,2,5),向量a1c與平面aef相垂直,向量am與平面aef的成角就是向量am與向量a1c成角的餘角(二者相加為90度),只要求出向量am與向量a1c成角餘弦就可求出am與平面aef的成角。

以下表示向量,am=,a1c=}=,設am與a1c的成角為α,am•a1c=|am|*|a1c|*cosα,|am|=√(3^2+2^2+5^2)=√38,

|a1c|=√(3^2+4^2+5^2)= 5√2,x 、y、 z三個方向分量相互垂直,不同方向點積為0,

am•a1c=3*3+2*4+5*(-5)=-8,cosα=-8/[(√38* )*(5√2)]=-4√19/95,

此是鈍角,另一個方向是銳角β,cosβ=4√19/95,設向量am與平面aef的成角θ,

sinθ= cosβ=4√19/95, θ=arcsin(4√19/95).

am與平面aef的成角為arcsin(4√19/95)。

(3)ad=4,df=16/5,三稜錐d-aef的體積v=s△adf*ab/3=32/5。

2樓:匿名使用者

1、1)過d做df垂直cp於f

若該二面角為60°

有,df/dd1=三分之根號三

dd1=cd

在平面abcd內,若df=三分之根號三倍

的cd可解得,dp/ad=根號2/2

2)有題直線a1b1與平面cd1p所成的角即為直線cd與平面cd1p所成的角

過d做eg垂直d1p於g

即求∠dcg的值

△dd1f全等於△dcg(求證過程很繁瑣,但是很直觀,很好證,就是步驟多點)

即求∠dd1f的值

由1)∠dd1p=30°

2、1) ae⊥a1b,又∵ae⊥bc

∴ae⊥平面a1bc

∴ae⊥a1c

同理af⊥a1c

∴a1c⊥平面aef

2)由已知解得df=16/5,be=9/5所以,平面aef過點c1

即平面aef平分線段a1c

a1c=根號下(3^2+4^2+5^2)=5根號2a1到平面aef的距離為2分之5根號2

m是b1c1中點

所以m到aef的距離l是4分之5根號2

令am與平面aef的夾角為α

則sinα=l/am=78分之5根號19

α=arcsin78分之5根號19(數可能算錯了)3)1/3底面積乘以高

以daf為底,面積是32/5

高為3v=32/5

數學問題,正方體的截面可能是非矩形的平行四邊形嗎?謝謝

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