已知四棱錐
的底面
是正方形,
底面
,
是
上的任意一點.![]()
(1)求證:平面
平面
;
(2)當
時,求二面角
的大小.
(1)證明詳見解析;(2)
.
解析試題分析:(1)證明平面
內的直線
垂直平面
內的兩條相交直線
,即可證明平面
平面
;(2)為方便計算,不妨設
,先以
為原點,
所在的直線分別為
軸建立空間直角坐標系,寫給相應點的坐標,然后分別求出平面
和平面
的一個法向量,接著計算出這兩個法向量夾角的余弦值,根據二面角的圖形與計算出的余弦值,確定二面角的大小即可.
試題解析:(1)
底面
,所以
2分
底面
是正方形,所以
4分
所以
平面
又
平面![]()
所以平面
平面
5分
(2)證明:點
為坐標原點,
所在的直線分別為
軸,建立空間直角坐標系,設![]()
由題意得
,![]()
,
6分
,又![]()
設平面
的法向量為
,則
,令
,則
, 8分
,![]()
設平面
的法向量為
,則
,令
,則
10分
設二面角
的平面角為
,則
.
顯然二面角
的平面角為
為鈍角,所以![]()
即二面角
的大小為
12分.
考點:1.空間中的垂直關系;2.空間向量在解決空間角中的應用.
科目:高中數學 來源: 題型:解答題
在正三角形ABC中,E、F、P分別是AB、AC、BC邊上的點,且滿足
=
=
=
(如圖(1)),將△AEF沿EF折起到△
EF的位置,使二面角![]()
EF
B成直二面角,連接
B、
P(如圖(2)).![]()
(1)求證:
E⊥平面BEP;
(2)求直線
E與平面
BP所成角的大小.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖,在長方體ABCD-A1B1C1D1中,AA1=AD=1,E為CD的中點.![]()
(1)求證:B1E⊥AD1.
(2)在棱AA1上是否存在一點P,使得DP∥平面B1AE?若存在,求AP的長;若不存在,說明理由.
(3)若二面角A-B1E-A1的大小為30°,求AB的長.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖,
是邊長為
的正方形,
平面
,
,
,
與平面
所成角為
.![]()
(1)求證:
平面
;
(2)求二面角
的余弦值;
(3)設點
是線段
上一個動點,試確定點
的位置,使得
平面
,并證明你的結論.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖,四邊形ABCD為矩形,PD⊥平面ABCD,PD∥QA,QA=AD=
PD.![]()
(1)求證:平面PQC⊥平面DCQ;
(2)若二面角Q-BP-C的余弦值為-
,求
的值.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖所示,四棱錐S
ABCD的底面是正方形,每條側棱的長都是底面邊長的
倍,P為側棱SD上的點.![]()
(1)求證:AC⊥SD;
(2)若SD⊥平面PAC,求二面角P
AC
D的大小;
(3)在(2)的條件下,側棱SC上是否存在一點E,使得BE∥平面PAC?若存在,求SE∶EC的值;若不存在,試說明理由.
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