如图,边长为1的正三角形
所在平面与直角梯形
所在平面垂直,且
,
,
,
,
、
分别是线段
、
的中点.![]()
(1)求证:平面
平面
;
(2)求二面角
的余弦值.
(1)详见解析;(2)
.
解析试题分析:(1)由已知中F为CD的中点,易判断四边形ABCD为平行四边形,进而AF∥BC,同时EF∥SC,再由面面平行的判定定理,即可得到答案.(II)取AB的中点O,连接SO,以O为原点,建立如图所示的空间坐标系,分别求出平面SAC与平面ACF的法向量,代入向量夹角公式,即可求出二面角S-AC-F的大小..
(1)
分别是
的中点,
.又
,所以
.
,……2分
四边形
是平行四边形.
.
是
的中点,
.……3分
又
,
,
平面
平面
……5分
(2)取
的中点
,连接
,则在正
中,
,又
平面
平面
,
平面
平面
,
平面
.…6分
于是可建立如图所示的空间直角坐标系
.![]()
则有
,
,
,
,
,
.…7分
设平面
的法向量为
,由
.
取
,得
.……9分平面
的法向量为
.10分
…11分而二面角
的大小为钝角,
二面角
的余弦值为
.
考点:1.用空间向量求平面间的夹角;2.平面与平面平行的判定.
科目:高中数学 来源: 题型:解答题
如图,在直三棱柱
中,
,
。M、N分别是AC和BB1的中点。
(1)求二面角
的大小。
(2)证明:在AB上存在一个点Q,使得平面
⊥平面
,
并求出
的长度。![]()
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科目:高中数学 来源: 题型:解答题
如图,在△ABC中,∠ABC=
,∠BAC
,AD是BC上的高,沿AD把△ABD折起,使∠BDC
.![]()
(1)证明:平面ADB⊥平面BDC;
(2)设E为BC的中点,求
与
夹角的余弦值.
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科目:高中数学 来源: 题型:解答题
如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,且
底面ABCD,
,E是PA的中点.![]()
(1)求证:平面
平面EBD;
(2)若PA=AB=2,直线PB与平面EBD所成角的正弦值为
,求四棱锥P-ABCD的体积.
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科目:高中数学 来源: 题型:解答题
如图,在正四棱锥P-ABCD中,PA=AB=
,点M,N分别在线段PA和BD上,BN=
BD.
(1)若PM=
PA,求证:MN⊥AD;
(2)若二面角M-BD-A的大小为
,求线段MN的长度.![]()
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科目:高中数学 来源: 题型:解答题
在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AA1=2,底面是边长为1的正方形,E、F分别是棱B1B、DA的中点.
(1)求二面角D1-AE-C的大小;
(2)求证:直线BF∥平面AD1E.
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