【題目】如圖,在棱長為2的正方體中,M是線段AB上的動(dòng)點(diǎn).

證明:平面;

若點(diǎn)MAB中點(diǎn),求二面角的余弦值;

判斷點(diǎn)M到平面的距離是否為定值?若是,求出定值;若不是,請(qǐng)說明理由.

【答案】(1)證明見解析;(2);(3)點(diǎn)到平面的距離為定值.

【解析】

(1)利用正方體的性質(zhì)得,由線面平行的判定定理證明即可.(2)建立空間直角坐標(biāo)系求出平面和平面的法向量,利用向量的夾角公式求出二面角的余弦值,即可得解.(3)(1)得點(diǎn)到平面的距離等于上任意一點(diǎn)到平面的距離結(jié)合(2)和點(diǎn)到面的距離公式得點(diǎn)到平面的距離即可.

(1)證明:因?yàn)樵谡襟w中,,平面平面,平面

(2)在正方體中,,,兩兩互相垂直,則建立空間直角坐標(biāo)系如圖所示,則,,,所以,,,設(shè)向量,分別為平面和平面的法向量,由

,則,,.

同理

,則,,.

,

二面角的平面角為銳角,

二面角的余弦值為

(3)由(1)知平面.點(diǎn)到平面的距離等于上任意一點(diǎn)到平面的距離,取點(diǎn),結(jié)和(2)和點(diǎn)到平面的距離.點(diǎn)到平面的距離定值為

練習(xí)冊(cè)系列答案
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2)求快艇以最小速度行駛時(shí)的行駛方向與所成角的大小.

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