2020高考数学二轮复习 专题二 立体几何 第3讲 空间角学案 联系客服

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连接BC′,则C′B=A′B+A′C′=在△BDC′中,由余弦定理得

22

23

=BE, 3

BD2+C′D2-C′B21

cos∠BDC′==,

2BD·C′D3

在△C′DE中,过点A′作C′E的垂线,交C′D于点F,

12

则∠FA′B就是二面角B-EC′-D的平面角.易得A′F=A′C′tan 30°=,C′F=,DF331

=C′D-C′F=.

3

连接BF,在△BDF中,由余弦定理得

BF=BD2+DF2-2BD·DFcos∠BDF=

则在△BA′F中,由余弦定理得

22

, 3

A′B2+A′F2-BF21

cos∠BA′F==,

2A′B·A′F3

1

即二面角B-EC′-D的余弦值为,故选A.

3

→→

13.如图,已知三棱锥A—BCD的所有棱长均相等,点E满足DE=3EC,点P在棱AC上运动,设EP与平面BCD所成的角为θ,则sin θ的最大值为________.

答案

22

3

解析 因为三棱锥A—BCD的所有棱长都相等,设底面BCD的中心为O,则O为顶点A在底面的射影,以点O为原点,以过点O且平行于CD的直线为x轴,过点O且垂直于CD的直线为

y轴,直线OA为z轴建立

26??

空间直角坐标系.设三棱锥A—BCD的棱长为2,则易得O(0,0,0),A?0,0,?,

3??

25

C??1,33,0???,E??1??2,33,0???

, 则→OA=?

??

0,0,26?3??,

A→E=??1

326?→?326??2

,3

,-3??,AC=??

1,3

,-3??

设→AP=λ→

AC(0≤λ≤1), 则→PE=→AE-→AP=→AE-λ→AC

=??1?2-λ,326?

3?1-λ?,3?λ-1???

则sin θ=|→PE·→

OA|461-λ|→=·PE||→OA|316λ2

-28λ+13,2

设f(x)=?1-x?

16x2-28x+13 (0≤x≤1),

则f′(x)=2?2x-1??x-1?

?16x2-28x+13?2,

令f′(x)>0,得0

2

所以函数f(x)在??1?0,2???

上单调递增; 令f′(x)<0,得1

2

所以函数f(x)在??1?2,1???上单调递减, 所以f(x)max=f ??1?2???=1

12

所以sin θ的最大值为46

×123

12=23

. 26