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( 12分)如图,在四棱锥中,侧面是正三角形,底面是边长为2的正方形,侧面平面为的中点.

①求证:平面;
②求直线与平面所成角的正切值.
(Ⅰ)证明:见解析;(Ⅱ),即求.

试题分析:(Ⅰ)证明AF⊥平面PCD,利用线面垂直的判定定理,只需证明AF⊥PD,CD⊥AF即可;
(Ⅱ)证明∠PBF为直线PB与平面ABF所成的角,求出PF,BF的长,即可得出结论.
(Ⅰ)证明:如图,由是正三角形,为中点,所以,又因为平面平面,

且面面;
又底面为正方形,即
所以平面,而平面,
所以,且,
所以平面.………………6分;
(Ⅱ)由(Ⅰ)证明可知,平面,
所以平面
所以,又由(Ⅰ)知,且,
所以平面,
即为直线与平面所成的角…………………9分
且,易知,中,,
所以,即求.………………12分
点评:解题的关键是正确运用线面垂直的判定,作出线面角.
练习册系列答案
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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,在四棱锥中,为平行四边形,且,,为的中点,,.

(Ⅰ)求证://;
(Ⅱ)求三棱锥的高.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,四棱锥的底面是直角梯形,,,和是两个边长为的正三角形,,为的中点,为的中点.

(Ⅰ)求证:平面;
(Ⅱ)求证:平面;
(Ⅲ)求直线与平面所成角的正弦值.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

(本小题满分13分)如图(甲),在直角梯形ABED中,AB//DE,ABBE,ABCD,且BC=CD,AB=2,F、H、G分别为AC ,AD ,DE的中点,现将△ACD沿CD折起,使平面ACD平面CBED,如图(乙).
(1)求证:平面FHG//平面ABE;
(2)记表示三棱锥B-ACE 的体积,求的最大值;
(3)当取得最大值时,求二面角D-AB-C的余弦值.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:单选题

已知直线和平面, 则下列命题正确的是
A.若∥,,则∥B.若∥,,则∥
C.若⊥,,则⊥D.若⊥,⊥,则∥

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科目:高中数学 来源:不详 题型:单选题

已知、是两条不同的直线,、是两个不同的平面,则下面命题中正确的是(   )
A.∥,∥∥
B.∥,∥
C.
D.∥,

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科目:高中数学 来源:不详 题型:单选题

设、为两个不同的平面,、、为三条互不相同的直线,
给出下列四个命题:
①若,,则;
②若,,,,则;
③若,,则;
④若、是异面直线,,且,,则.
其中真命题的序号是(   )
A.①③④B.①②③C.①③D.②④

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科目:高中数学 来源:不详 题型:填空题

如右下图所示,点S在平面ABC外,SB⊥AC,SB=AC=2, E、F分别是SC和AB的中点,则EF=________.                        

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

在直三棱柱中,为等腰直角三角形,,且,E、F分别为、BC的中点。

(1)求证:;
(2)求二面角的余弦值。

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