2021年高考天津卷(数学)-二面角

2022年05月31日 浏览:
2021年高考天津卷

17. 如图,在棱长为2的正方体中,E为棱BC的中点,F为棱CD的中点.

升慧4440广公限元bed9cdbc网点学c8a1有件2522a5b0秀途上-东28f91400科法软技优径dc1b西司

(I)求证:平面;

(II)求直线与平面所成角的正弦值.

(III)求二面角的正弦值.

【答案】(I)证明见解析;(II);(III).

【解析】

有科法优径dc1b西习软东28f91400公学c8a1根慧4440限网点4988司b640广途上技-件2522a5b0秀升56c6元bed9cdbc【分析】(I)建立空间直角坐标系,求出及平面的一个法向量,证明,即可得证;

(II)求出,由运算即可得解;

(III)求得平面的一个法向量,由结合同角三角函数的平方关系即可得解.

【详解】(I)以A为原点,分别为轴,建立如图空间直角坐标系,

,,,,,,

因为E为棱BC的中点,F为棱CD的中点,所以

所以,,,

有学c8a1根升56c6-网点4988元bed9cdbce7f9技件2522a5b0秀司b640高科法慧44400977软学东28f91400优径dc1b西习广公途上限

设平面的一个法向量为

,令,则

因为,所以

因为平面,所以平面;

(II)由(1)得,

优径dc1b西习3896件2522a5b0秀4a79升56c6广费公秀-有d39da5cd学c8a1根司b640高网点4988费慧44400977软学途上ebf1df26东28f91400科法20d2e47d技上限秀元bed9cdbce7f9

设直线与平面所成角为

;

(III)由正方体的特征可得,平面的一个法向量为

所以二面角的正弦值为.

限秀优径dc1b西习3896网点4988费学途上ebf1df26得慧44400977东28f91400技上科法20d2e47d-学c8a1根a87f929d术e626升56c6元bed9cdbce7f9公秀上46841388软学件2522a5b0秀4a7949c9有d39da5cd司b640高广费

编辑:小徐