第二讲空间向量与立体几何1.(2019·合肥二模)如图,三棱台ABCEFG的底面是正三角形,平面ABC⊥平面BCGF,CB=2GF,BF=CF
(1)求证:AB⊥CG;(2)若BC=CF,求直线AE与平面BEG所成角的正弦值.解析:(1)证明:取BC的中点为D,连接DF
由ABCEFG是三棱台得,平面ABC∥平面EFG,从而BC∥FG
CB=2GF,∴CD綊GF,∴四边形CDFG为平行四边形,∴CG∥DF
BF=CF,D为BC的中点,∴DF⊥BC,∴CG⊥BC
平面ABC⊥平面BCGF,且交线为BC,CG⊂平面BCGF,∴CG⊥平面ABC,而AB⊂平面ABC,∴CG⊥AB
(2)连接AD
由△ABC是正三角形,且D为中点得,AD⊥BC
由(1)知,CG⊥平面ABC,CG∥DF,∴DF⊥AD,DF⊥BC,∴DB,DF,DA两两垂直.以DB,DF,DA分别为x,y,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系Dxyz
设BC=2,则A(0,0,),E,B(1,0,0),G(-1,,0),∴AE=,BG=(-2,,0),BE=
设平面BEG的一个法向量为n=(x,y,z).由,可得令x=,则y=2,z=-1,∴n=(,2,-1).设AE与平面BEG所成角为θ,则直线AE与平面BEG所成角的正弦值为sinθ=|cos〈AE,n〉|==
(2019·湖南五市十校联考)如图,在四棱锥PABCD中,PA⊥平面ABCD,AD∥BC,AD⊥CD,且AD=CD=2,BC=4,PA=2
(1)求证:AB⊥PC;(2)在线段PD上,是否存在一点M,使得二面角MACD的大小为45°,如果存在,求出BM与平面MAC所成角的正弦值,如果不存在,请说明理由.解析:(1)证明:由已知得四边形ABCD是直角梯形,由AD=CD=2,BC=4,可得△ABC是等腰直角三角形,即AB⊥AC,因为PA⊥平面ABCD,所