如圖,四棱錐的底面
是正方形,
平面
,
為
上的點(diǎn),且
.
(1)證明:;
(2)若,求二面角
的余弦值.
(1)詳見解析;(2)二面角的余弦值為
.
解析試題分析:(1)要證,先證
平面
,則要證明
垂直于平面
內(nèi)的兩條相交直線,先由正方形的對角線互相垂直得到
,再由
平面
,得到
,結(jié)合直線與平面垂直的判定定理得到
平面
,從而得到
;(2)以
為原點(diǎn),
、
、
所在的直線為
、
、
軸建立空間直角坐標(biāo)系,利用空間向量法求二面角
的余弦值.
試題解析:(1)∵平面
,∴
,
∵底面是正方形,∴
,∴
平面
,
∵平面
,∴
.
(2)以為原點(diǎn),
、
、
所在的直線為
、
、
軸建立空間直角坐標(biāo)系.
設(shè),則
,
,因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/39/f/13qyr2.png" style="vertical-align:middle;" />,
易知,
,
,
,
,
所以,
,
,
設(shè)平面的法向量為
,則
,
,
即,令
,得
,同理可取平面
的法向量
,
所以,所以二面角
的余弦值為
.
考點(diǎn):1.直線與平面垂直;2.利用空間向量法求二面角
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖,直角梯形中,
,點(diǎn)
分別是
的中點(diǎn),點(diǎn)
在
上,沿
將梯形
翻折,使平面
平面
.
(1)當(dāng)最小時,求證:
;
(2)當(dāng)時,求二面角
平面角的余弦值.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖,ABCD是塊矩形硬紙板,其中AB=2AD,AD=,E為DC的中點(diǎn),將它沿AE折成直二面角D-AE-B.
(1)求證:AD⊥平面BDE;
(2)求二面角B-AD-E的余弦值.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖,在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD為等腰梯形,AB∥CD,AB=4,BC=CD=2,AA1=2,E,E1,F分別是棱AD,AA1,AB的中點(diǎn).
(1)證明:直線EE1∥平面FCC1;
(2)求二面角B-FC1-C的余弦值.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AD=BC,∠ABC=60°,N是BC的中點(diǎn),將梯形ABCD繞AB旋轉(zhuǎn)90°,得到梯形ABC′D′(如圖).
(1)求證:AC⊥平面ABC′;
(2)求證:C′N∥平面ADD′;
(3)求二面角A-C′N-C的余弦值.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖,四棱錐中,
是正三角形,四邊形
是矩形,且平面
平面
,
,
.
(Ⅰ)若點(diǎn)是
的中點(diǎn),求證:
平面
;
(II)試問點(diǎn)在線段
上什么位置時,二面角
的余弦值為
.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖,已知正方體邊長都為2,且
,
E是BC的中點(diǎn),F(xiàn)是的中點(diǎn),
(1)求證:。(2分)
(2)求點(diǎn)A到的距離。(5分)
(3)求證:CF∥。(3分)
(4) 求二面角E-ND-A的平面角大小的
余弦值。(4分)
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