如圖，四棱錐
的底面
是矩形，
，且側(cè)面
是正三角形，平面
平面，
（Ⅰ）求證：
；
（Ⅱ）在棱
上是否存在一點
，使得二面角
的大小為45°.若存在，試求
的值，若不存在，請說明理由.
見解析.
【解析】（1）根據(jù)題目特點建立空間直角坐標(biāo)系，然后利用數(shù)量積等于0證明兩向量垂直即證兩直線垂直；（2）利用待定系數(shù)法設(shè)出點的坐標(biāo)，然后把二面角的問題轉(zhuǎn)化為平面法向量的夾角問題
解：取
中點
，則由
，得
，又平面
平面
，且平面
平面
，所以
平面.以為原點，建立空間直角坐標(biāo)系
（如圖）.則
2分
（Ⅰ）證明：∵
……………………………………………………………………4分
∴
，
∴
，即
.…………………………………6分
（Ⅱ）假設(shè)在棱
上存在一點
，不妨設(shè)
，
則點的坐標(biāo)為
，……………………………8分
∴
設(shè)
是平面
的法向量，則
不妨取
，則得到平面的一個法向量
.………10分
又面
的法向量可以是
要使二面角
的大小等于45°，
則
45°=
可解得
，即
故在棱上存在點，當(dāng)
時，使得二面角的大小等于45°. 12分
科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：
（09年朝陽區(qū)二模文）（13分）
如圖，四棱錐
的底面是矩形，
底面
，
為
邊的中點，
與平面所成的角為
，且
，
.
(Ⅰ) 求證：
平面
；
（Ⅱ）求二面角
的大小.
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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：
（09年山東實驗中學(xué)診斷三理）（13分）如圖：四棱錐
的底面
是提醒，腰
，
平分
且與
垂直，側(cè)面
都垂直于底面，平面
與底面成60°角
（1）求證：
；
（2）求二面角
的大小
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科目：高中數(shù)學(xué) 來源：2011-2012學(xué)年福建省高三第八次月考文科數(shù)學(xué)試卷 題型：解答題
如圖，四棱錐
的底面是平行四邊形，
平面
,
,
,
點
是
上的點，且
．
（Ⅰ）求證：
；
（Ⅱ）求
的值，使
平面
；
（Ⅲ）當(dāng)
時，求三棱錐
與四棱錐的體積之比．
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科目：高中數(shù)學(xué) 來源：2011-2012學(xué)年浙江省高三上學(xué)期摸底理科數(shù)學(xué) 題型：解答題
（（本小題滿分14分）如圖，四棱錐
的底面
是正方形，側(cè)棱
底面，
，
、
分別是棱
、
的中點.
（1）求證:
； （2） 求直線
與平面
所成的角的正切值
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科目：高中數(shù)學(xué) 來源：2010-2011年四川省成都市高二3月月考數(shù)學(xué)試卷 題型：填空題
（本小題滿分12 分）
如圖，四棱錐
的底面是邊長為
的菱形，
，
平面
，
，
為
的中點，O為底面對角線的交點；
（1）求證：平面
平面；
（2）求二面角
的正切值。
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