已知三棱錐P-ABC中,PA⊥ABC,AB⊥AC,PA=AC=AB,N為AB上一點,AB=4AN,M,S分別為PB,BC的中點.
(Ⅰ)證明:CM⊥SN;
(Ⅱ)求SN與平面CMN所成角的大。
【答案】分析:由PA=AC=AB,N為AB上一點,AB=4AN,我們不妨令PA=1,然后以A為原點,射線AB,AC,AP分別為x,y,z軸正向建立空間直角坐標系.由此不難得到各點的坐標(1)要證明CM⊥SN,我們可要證明即可,根據(jù)向量數(shù)量積的運算,我們不難證明;
(2)要求SN與平面CMN所成角的大小,我們只要利用求向量夾角的方法,求出SN和方向向量與平面CMN的法向量的夾角,再由它們之間的關系,易求出SN與平面CMN所成角的大。
解答:證明:設PA=1,以A為原點,射線AB,AC,AP分別為x,y,z軸正向建立空間直角坐標系如圖.
則P(0,0,1),C(0,1,0),B(2,0,0),
M(1,0,),N(,0,0),S(1,,0).(4分)
(Ⅰ),
因為,
所以CM⊥SN(6分)
(Ⅱ),
設a=(x,y,z)為平面CMN的一個法向量,
令x=2,得a=(2,1,-2).
因為,
所以SN與片面CMN所成角為45°.
點評:如果已知向量的坐標,求向量的夾角,我們可以分別求出兩個向量的坐標,進一步求出兩個向量的模及他們的數(shù)量積,然后代入公式cosθ=即可求解
練習冊系列答案
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3
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6
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2

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