如圖,在三棱錐中,
,
,
°,平面
平面
,
、
分別為
、
中點.
(1)求證:∥平面
;
(2)求證:;
(3)求二面角的大小.
(1)證明詳見解析;(2)證明詳見解析;(3)
解析試題分析:(1)先證DE//BC,根據直線與平面平行的判定定理可證∥平面
;(2)連結PD,則PD
AB.再證DE
AB.根據直線與平面垂直的判定定理可得AB
平面PDE,所以
;(3)以D為原點,直線AB,DE,DP分別為x軸,y軸,z軸,建立空間直角坐標系,則
=(1,0,
),
=(0,
,
),求出平面PBE的一個法向量
,由DE
平面PAB,可得平面PAB的一個法向量為
.最后根據向量的夾角公式求解即可.
試題解析:解:(Ⅰ) D、E分別為AB、AC中點,
\DE//BC .DEË平面PBC,BCÌ平面PBC,
\DE//平面PBC . 3分
(Ⅱ)連結PD,PA=PB,
PD
AB. 4分
,BC
AB,
DE AB. 5分
又 ,
AB
平面PDE 6分
PEÌ平面PDE,
ABPE . 7分
(Ⅲ)平面PAB
平面ABC,平面PAB
平面ABC=AB,PD
AB,PD
平面ABC.
8分
如圖,以D為原點建立空間直角坐標系B(1,0,0),P(0,0,
),E(0,
,0) ,
=(1,0,
),
=(0,
,
).
設平面PBE的法向量,
令
得. 9分
DE
平面PAB,
平面PAB的法向量為
. 10分
設二面角的大小為
,
由圖知,,所以
即二面角的
大小為
. 12分
考點:1.直線與平面平行;2.直線與平面垂直的判定與性質;3.平面的二面角.
科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖,已知、
、
為不在同一直線上的三點,且
,
.
(1)求證:平面//平面
;
(2)若平面
,且
,
,
,求證:
平面
;
(3)在(2)的條件下,求二面角的余弦值.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
在長方體ABCD-A1B1C1D1中,AD=1,AA1=AB=2.點E是線段AB上的動點,點M為D1C的中點.
(1)當E點是AB中點時,求證:直線ME‖平面ADD1 A1;
(2)若二面角AD1EC的余弦值為.求線段AE的長.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=3,BC=4,AB=5,AA1=4,點D是AB的中點.
(1)求證:∥平面
;
(2)求異面直線與
所成角的余弦值.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
已知梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC =∠BAD =,AB=BC=2AD=4,E、F分別是AB、CD上的點,EF∥BC,AE=x,G是BC的中點。沿EF將梯形ABCD翻折,使平面AEFD⊥平面EBCF (如圖) .
(1) 當x=2時,求證:BD⊥EG ;
(2) 若以F、B、C、D為頂點的三棱錐的體積記為f(x),求f(x)的最大值;
(3) 當f(x)取得最大值時,求二面角D-BF-C的余弦值.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
將邊長為的正方形
和等腰直角三角形
按圖拼為新的幾何圖形,
中,
,連結
,若
,
為
中點
(Ⅰ)求與
所成角的大小;
(Ⅱ)若為
中點,證明:
平面
;
(Ⅲ)證明:平面平面
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