如圖,在直三棱柱

(側(cè)棱和底面垂直的棱柱)中,

,

,

,且滿足

.

(1)求證:平面

側(cè)面

;
(2)求二面角

的平面角的余弦值。
(1)詳見解析;(2)

試題分析:(1)可證

得面

側(cè)面

(2)此問采用空間向量法較好。先建系,寫出個點坐標,再給出各向量的坐標,分別求面

和面

的法向量。先求得兩法向量所成角的余弦值,但兩法向量所成的角和二面角相等或互補,觀察可知此二面角為頓角,所以余弦值為負值。
試題解析:(1)證明:

,


又


4分
(2)由(Ⅰ)知,以點

為坐標原點,以

所在的直線分
別為

軸、

軸、

軸,可建立如圖所示的空間直角坐標系,


,

,

,
又由線段

上分別有一點

,
滿足

,
所以E(1,2,0), F(0,1,1) 6分

面

的一個法向量

8分
此時面

的一個法向量為

,則

。
設所求二面角平面角為

,觀察可知

為鈍角,
則

。 12分
練習冊系列答案
相關習題
科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
如圖,四棱錐

的底面ABCD是平行四邊形,

,

,

面

,設

為

中點,點

在線段

上且

.

(1)求證:

平面

;
(2)設二面角

的大小為

,若

,求

的長.
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
如圖,直角梯形

中,

,點

分別是

的中點,點

在

上,沿

將梯形

翻折,使平面


平面

.

(1)當

最小時,求證:

;
(2)當

時,求二面角

平面角的余弦值.
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
如圖,四邊形ABEF和四邊形ABCD均是直角梯形,∠FAB=∠DAB=90°,AF=AB=BC=2,AD=1,F(xiàn)A⊥CD.

(1)證明:在平面BCE上,一定存在過點C的直線l與直線DF平行;
(2)求二面角FCDA的余弦值.
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:填空題
如圖,正方體ABCD-A
1B
1C
1D
1的棱長為1,O是底面A
1B
1C
1D
1的中心,則點O到平面ABC
1D
1的距離為
.

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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:單選題
若直線l⊥平面α,直線l的方向向量為s,平面α的法向量為n,則下列結(jié)論正確的是( )
A.s=(1,0,1),n=(1,0,-1) |
B.s=(1,1,1),n=(1,1,-2) |
C.s=(2,1,1),n=(-4,-2,-2) |
D.s=(1,3,1),n=(2,0,-1) |
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:單選題
正方體ABCD-A
1B
1C
1D
1的棱長為a,點M在AC
1上且

=

,N為B
1B的中點,則|

|為( )
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:填空題
在三棱錐P-ABC中,PA⊥平面ABC,∠BAC=90°,D,E,F(xiàn)分別是棱AB,BC,CP的中點,AB=AC=1,PA=2,則直線PA與平面DEF所成角的正弦值為________.
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:單選題
在空間直角坐標系中,點

關于

軸的對稱點的坐標為 ( )
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