如圖，在三棱錐
中，
，
，
，
．
（Ⅰ）求證
；
（Ⅱ）求二面角
的大小；
（Ⅲ）求點
到平面
的距離．
（Ⅰ）略，（Ⅱ）
，（Ⅲ）
解法一
（Ⅰ）取
中點
，連結
．
，
．
，
．
，
平面
．
平面，
．
（Ⅱ），
，
．
又
，
．
又
，即
，且
，
平面
．
取
中點
．連結
．
，
．
是
在平面內的射影，
．
是二面角
的平面角．
在
中，
，
，
，
．
二面角的大小為．
（Ⅲ）由（Ⅰ）知
平面，
平面
平面．
過
作
，垂足為
．
平面
平面
，
平面
．
的長即為點到平面的距離．
由（Ⅰ）知
，又，且
，
平面
．
平面，
．
在
中，
，
，
．
．
點到平面的距離為．
解法二
（Ⅰ），，
．
又，
．
，
平面．
平面，
．
（Ⅱ）如圖，以為原點建立空間直角坐標系
．
則
．
設
．
，
，
．
取中點，連結．
，
，
，
．
是二面角的平面角．
，
，
，
．
二面角的大小為
．
（Ⅲ）
，
在平面內的射影為正
的中心，且
的長為點到平面的距離．
如（Ⅱ）建立空間直角坐標系．
，
點的坐標為
．
．
點到平面的距離為．
智趣暑假溫故知新系列答案
英語小英雄天天默寫系列答案科目：高中數學 來源：2013屆廣西玉林市高二下學期三月月考文科數學試卷（解析版） 題型：解答題
如圖，在三棱錐
中，側面
與側面
均為等邊三角形，
，
為
中點．
（Ⅰ）證明：
平面
；
（Ⅱ）求二面角
的余弦值． （本題12分）
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科目：高中數學 來源：2011-2012學年浙江省臺州市高三上學期期末理科數學試卷 題型：解答題
如圖，在三棱錐
中，
兩兩垂直且相等，過
的中點
作平面
∥
，且分別交
于
，交
的延長線于
．
（Ⅰ）求證：
平面
；
（Ⅱ）若
，求二面角
的余弦值.
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科目：高中數學 來源：2011---2012學年四川省高二10月考數學試卷 題型：解答題
如圖：在三棱錐
中，已知點
、
、
分別為棱
、
、
的中點.
（Ⅰ）求證：
∥平面
；
（Ⅱ）若
，
，求證：平面
⊥平面.
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科目：高中數學 來源：黑龍江省2013屆高一下學期期末考試數學（理） 題型：解答題
如圖，在三棱錐
中，
，
為
中點。（1）求證：
平面
（2）在線段
上是否存在一點
，使二面角
的平面角的余弦值為
？若存在，確定點位置；若不存在，說明理由。
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