本题导读
本题考查空间向量。核心在于建系证垂直再算线面角。
📌【题干】
Question
(2006年浙江卷(文)) 如图,在四棱锥 中,底面为直角梯形,,, 底面 ,且 ,, 分别为 , 的中点。
(1) 求证:;
(2) 求 与平面 所成的角。
🔍【思路分析】
破题导航
(1)
- 取 ,,建系:,,,,。
- ,。
- ,,数量积 ,垂直得证。 (2)
- ,,平面 方程 ,法向量 。
- ,。
- 。
✅【答案】
Success
(1) 证明见解析
(2)
✍【详细解析】
Abstract
取长度单位使 ,于是 。 建立空间直角坐标系,使底面 在 平面内, 并取 ,,,,。 于是 ,。
(1) 有 ,, 因此 ,所以 。
(2) 由 ,,可知平面 的方程为 , 其一个法向量为 。 取 ,设 与平面 所成的角为 , 则 。 由于线面角为锐角或直角,所以 。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:四棱锥垂直与线面角
核心方法:建系证垂直再算线面角
避坑指南:, 建系; 证垂直;平面 法向量 ,,;线面角取正弦
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源: 源自四棱锥线线垂直与线面角的向量解法,立体几何标准题
结论推广: 建系后垂直证数量积、线面角用正弦公式,推广到各类棱锥
方法推广: 线面角 ,别误用余弦
🔗【关联脉络】
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