综合题12.0分
理科数学

如图,在梯形中,,四边形为矩形,平面平面.

21.求证:平面

22.点在线段上运动,设平面与平面所成二面角为,试求的取值范围.

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

证明:在梯形中,因为

所以,所以

所以,所以.

因为平面平面,平面平面

平面,所以平面.

考查方向

本题考查余弦定理的运用,考查面面垂直的性质定理,本题是一道简单题.

解题思路

先根据题干所给条件数据利用余弦定理证明,然后根据面面垂直的性质定理即可证明线面垂直.

易错点

本题易错在对面面垂直的性质定理认识不足,不会应用.

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

由21题可建立分别以直线轴,轴,轴的如图所示的空间直角坐标系,

,则

为平面的一个法向量,

,取,则

是平面的一个法向量.

考查方向

本题考查空间向量求二面角的大小,考查空间向量数量积公式的应用,考查二次函数求最值问题,考查转化与化归的数学思想,本题是一道中档题.

解题思路

建立空间坐标系,根据坐标表示出两个平面的法向量,结合向量的有关运算求出二面角的余弦的表达式,再利用函数的有关知识求出余弦的范围.

易错点

本题易错在平面法向量求出,以及没有考虑的取值范围.