第5课时 用空间向量研究夹角问题(1)——线线角与线面角
一、 单项选择题
1.已知A(-1,-2,6),B(1,2,-6),O为坐标原点,那么向量与的夹角是( )
A.0 B.
C.π D.
2.在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,若M,N分别是A1B1,AA1的中点,则直线AM与DN所成角的余弦值为( )
A. B.
C. D.
3.如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,若AB=BC=2,AA1=1,则BC1与平面BB1D1D所成角的正弦值为( )
(第3题)
A. B.
C. D.
4.如图,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=1,AA1=2,若D为棱BB1的中点,则AD与平面ACC1A1所成角的正弦值为( )
(第4题)
A. B.
C. D.
二、 多项选择题
5.已知点P是平行四边形ABCD所在平面外的一点,若=(2,-1,-4),=(4,2,0),=(-1,2,-1),则( )
A.AP⊥BC
B.是平面PBC的一个法向量
C.∥
D.直线BP与平面ABCD所成角的余弦值为
6.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,O是AC的中点,点P在线段A1C1上,若直线OP与平面A1BC1所成的角为θ,则sinθ的值可能是( )
(第6题)
A. B.
C. D.
7.在正三棱柱ABC-A1B1C1中,若AA1=AB,则( )
A.AC1与底面ABC所成角的正弦值为
B.AC1与底面ABC所成角的正弦值为
C.AC1与侧面AA1B1B所成角的正弦值为
D.AC1与侧面AA1B1B所成角的正弦值为
三、 填空题
8.在长方体ABCD-A1B1C1D1中,若AB=2,BC=2,DD1=3,则AC与BD1所成角的余弦值为________.
9.在正四棱锥S-ABCD中,若O为顶点S在底面内的射影,P为侧棱SD的中点,且SO=OD,则直线BC与平面PAC所成角的大小是________.
10.如图,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=AA1=2,E,F分别是BC,A1C1的中点.设D是线段B1C1上的动点(包括两个端点),当直线BD与EF所成角的余弦值为时,线段BD的长为________.
(第10题)
四、 解答题
11.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是D1C1,AB的中点,求A1B1与截面A1ECF所成角的正切值.
12.如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PD⊥底面ABCD,=2,直线PA与底面ABCD成60°角,点M,N分别是PA,PB的中点.
(1) 求异面直线DN与BC的夹角的余弦值;
(2) 求直线PA与平面PBC所成角的正弦值.
(第12题)
13.(2022·全国甲卷)如图,在四棱锥PABCD中,PD⊥底面ABCD,CD∥AB,AD=DC=CB=1,AB=2,DP=.
(1) 求证:BD⊥PA;
(2) 求PD与平面PAB所成角的正弦值.
(第13题)