综合题13.0分
理科数学

如图,正方形ABCD的中心为O,四边形OBEF为矩形,平面OBEF⊥平面ABCD,点GAB的中点,AB=BE=2.

19.求证:EG∥平面ADF

20.求二面角O-EF-C的正弦值;

21.设H为线段AF上的点,且AH=HF,求直线BH和平面CEF所成角的正弦值.

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

(I)证明:依题意,.设为平面的法向量,则,即 .不妨设,可得,又,可得,又因为直线,所以.

解析

本题属于立体几何的综合应用问题,属于中档题,只要掌握相关立体几何的知识,即可解决本题,解析如下:

由题意可知,,如图建立空间直角坐标系,则

.

(I)证明:依题意,.设为平面的法向量,则,即 .不妨设,可得,又,可得,又因为直线,所以.

考查方向

本题考查了线面平行、二面角、线面角等知识点。

解题思路

(1)直接利用空间向量进行证明;

易错点

解题步骤不完整或考虑不全致推理片面导致出错。

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

(Ⅱ)

解析

本题属于立体几何的综合应用问题,属于中档题,只要掌握相关立体几何的知识,即可解决本题,解析如下:

由题意可知,,如图建立空间直角坐标系,则

.

(II)解:易证,为平面的一个法向量.依题意,.设为平面的法向量,则,即 .不妨设,可得.

因此有,于是,所以,二面角

考查方向

本题考查了线面平行、二面角、线面角等知识点。

解题思路

(2)建立空间直角坐标系,分别求出两个平面的法向量,再利用公式即可求出二面角;

易错点

解题步骤不完整或考虑不全致推理片面导致出错。

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

(Ⅲ)

解析

本题属于立体几何的综合应用问题,属于中档题,只要掌握相关立体几何的知识,即可解决本题,解析如下:

由题意可知,,如图建立空间直角坐标系,则

.

(III)解:由,得.因为,所以,进而有,从而,因此.所以,直线和平面所成角的正弦值为.

考查方向

本题考查了线面平行、二面角、线面角等知识点。

解题思路

(3)先求出直线的方向向量与平面的法向量,最后利用公式直接求解.

易错点

解题步骤不完整或考虑不全致推理片面导致出错。