如圖,長(zhǎng)方體ABCD-A1B1C1D1中,

(1)BD1與交于點(diǎn)B的三個(gè)側(cè)面所成的角分別為α、β、γ,求證:cos2α+cos2β+cos2γ=2;

(2)BD1與交于點(diǎn)B的三條棱所成的角分別為α、β、γ,求證:cos2α+cos2β+cos2γ=1.

答案:
解析:

  證明:(1)設(shè)長(zhǎng)方體的交于點(diǎn)B的三條棱AB=a,BC=b,BB1=c,BD1=m,

  則BD1與三個(gè)側(cè)面所成的角分別是α=∠A1BD1,β=∠C1BD1,γ=∠DBD1,m2=a2+b2+c2,

  易得cos2α+cos2β+cos2γ=

  (2)BD1與交于點(diǎn)B的三條棱所成的角分別為α=∠B1BD1,β=∠CBD1,γ=∠ABD1,

  易得cos2α+cos2β+cos2γ=


提示:

本題是長(zhǎng)方體中的兩個(gè)重要的結(jié)論.可利用構(gòu)造法證明這兩個(gè)結(jié)論,需要先找到線面、線線所成的角.


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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

19、如圖,長(zhǎng)方體ABCD-A1B1C1D1中,AB=AD=1,AA1=2,點(diǎn)P為DD1的中點(diǎn).
(1)求證:直線BD1∥平面PAC;
(2)求證:平面PAC⊥平面BDD1;
(3)求證:直線PB1⊥平面PAC.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

15、如圖,長(zhǎng)方體ABCD-A1B1C1D1中被截去一部分,
(1)其中EF∥A1D1.剩下的幾何體是什么?截取的幾何體是什么?
(2)若FH∥EG,但FH<EG,截取的幾何體是什么?

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如圖在長(zhǎng)方體ABCD-A1B1C1D1中,其中AB=BC,E,F(xiàn)分別是AB1,BC1的中點(diǎn),則以下結(jié)論中
①EF與BB1垂直;
②EF⊥平面BCC1B1;
③EF與C1D所成角為45°;
④EF∥平面A1B1C1D1
不成立的是( 。

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

如圖,長(zhǎng)方體ABCD-A1B1C1D1中,P是線段AC的中點(diǎn).
(1)判斷直線B1P與平面A1C1D的位置關(guān)系并證明;
(2)若F是CD的中點(diǎn),AB=BC=1,且四面體A1C1DF體積為
2
12
,求三棱錐F-A1C1D的高.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)已知如圖:長(zhǎng)方體ABCD-A1B1C1D1中,交于頂點(diǎn)A的三條棱長(zhǎng)別為AD=3,AA1=4,AB=5.一天,小強(qiáng)觀察到在A處有一只螞蟻,發(fā)現(xiàn)頂點(diǎn)C1處有食物,于是它沿著長(zhǎng)方體的表面爬行去獲取食物,則螞蟻爬行的最短路程是( 。
A、
74
B、5
2
C、4
5
D、3
10

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