正方形的邊長為2，分別為邊的中點(diǎn)，是線段的中點(diǎn)，如圖，把正方形沿折起，設(shè)．

（1）求證：無論取何值，與不可能垂直；

（2）設(shè)二面角的大小為，當(dāng)時(shí)，求的值．

 

【答案】

（1）與不可能垂直； （2）的值為．

【解析】

試題分析：（1）假設(shè)，                                     1分

又因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2013081212481339154979/SYS201308121248470798445435_DA.files/image006.png">，，所以平面，          3分

所以，又，所以，              5分

這與矛盾，所以假設(shè)不成立，所以與不可能垂直；   6分

（2）分別以為軸，過點(diǎn)垂直平面向上為軸，如圖建立坐標(biāo)系，

設(shè)平面的一個(gè)法向量為，

，

，     7分

得，   8分

設(shè)平面的一個(gè)法向量為，

，，       9分

得，   10分

                11分

=，                              12分

得，                                             13分

所以當(dāng)時(shí)，的值為．                     14分

考點(diǎn)：折疊問題，平行關(guān)系，垂直關(guān)系，角的計(jì)算。

點(diǎn)評(píng)：中檔題，立體幾何問題中，平行關(guān)系、垂直關(guān)系，角、距離、面積、體積等的計(jì)算，是常見題型，基本思路是將空間問題轉(zhuǎn)化成為平面問題，利用平面幾何知識(shí)加以解決。要注意遵循“一作，二證，三計(jì)算”。利用“向量法”，通過建立空間直角坐標(biāo)系，往往能簡化解題過程。對于折疊問題，首先要弄清“變”與“不變”的幾何元素。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

如圖所示，過正方形ABCD的中心O作OP⊥平面ABCD，已知正方形的邊長為2，OP=2，連接AP、BP、CP、DP，M、N分別是AB、BC的中點(diǎn)，以O(shè)為原點(diǎn)，射線OM、ON、OP分別為Ox軸、Oy軸、Oz軸的正方向建立空間直角坐標(biāo)系．若E、F分別為PA、PB的中點(diǎn)，求A、B、C、D、E、F的坐標(biāo)．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源：2012-2013學(xué)年廣東省廣州市畢業(yè)班綜合測試（二）理科數(shù)學(xué)試卷（解析版） 題型：解答題

已知正方形的邊長為2，分別是邊的中點(diǎn)．

（1）在正方形內(nèi)部隨機(jī)取一點(diǎn)，求滿足的概率；

（2）從這八個(gè)點(diǎn)中，隨機(jī)選取兩個(gè)點(diǎn)，記這兩個(gè)點(diǎn)之間的距離為，求隨機(jī)變量的分布列與數(shù)學(xué)期望．

 

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源：2012-2013學(xué)年江西省高三最后一次模擬考試文科數(shù)學(xué)試卷（解析版） 題型：解答題

已知正方形的邊長為2，分別是邊的中點(diǎn)．

（1）在正方形內(nèi)部隨機(jī)取一點(diǎn)，求滿足的概率；

（2）從這八個(gè)點(diǎn)中，隨機(jī)選取兩個(gè)點(diǎn)，記這兩個(gè)點(diǎn)之間的距離的平方為，求．

 

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源：2010-2011學(xué)年深圳市高三第一次調(diào)研考試數(shù)學(xué)文卷 題型：解答題

（本題滿分12分）

如圖，有一正方形鋼板缺損一角(圖中的陰影部分)，邊緣線是以直線AD為對稱軸，以線段的中點(diǎn)為頂點(diǎn)的拋物線的一部分．工人師傅要將缺損一角切割下來，使剩余的部分成為一個(gè)直角梯形．若正方形的邊長為2米，問如何畫切割線，可使剩余的直角梯形的面積最大？并求其最大值．

 

 

 

 

 

 

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源：2007年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試?yán)砜茢?shù)學(xué)卷（海南） 題型：解答題

（本小題滿分12分）

如圖，面積為的正方形中有一個(gè)不規(guī)則的圖形M，可按下面方法估計(jì)M的面積：在正方形中隨機(jī)投擲個(gè)點(diǎn)，若個(gè)點(diǎn)中有個(gè)點(diǎn)落入M中，則M的面積的估計(jì)值為. 假設(shè)正方形的邊長為2，M的面積為1，并向正方形中隨機(jī)投擲10 000個(gè)點(diǎn)，以表示落入M中的點(diǎn)的數(shù)目.

（Ⅰ）求的均值；

（Ⅱ）求用以上方法估計(jì)M的面積時(shí)，M的面積的估計(jì)值與實(shí)際值之差在區(qū)間內(nèi)的概率.

附表：

2424

2425

2574

2575

0.0403

0.0423

0.9570

0.9590

 

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同步練習(xí)冊答案