如圖,在四棱錐P-ABCD中,PA丄平面ABCD,
,
,AD=AB=1,AC和BD交于O點.
(I)求證:平面PBD丄平面PAC.
(II)當(dāng)點A在平面PBD內(nèi)的射影G恰好是ΔPBD的重心時,求二面角B-PD-A的余弦值.![]()
(Ⅰ)見解析;(II)
.
解析試題分析:(Ⅰ)利用條件證明
,
,即可證平面
平面
;(II)過
作
的垂線為
軸,
為
軸,
為
軸,建立空間坐標(biāo)系,得各點坐標(biāo),設(shè)
,利用
,先求出
的值,再分別求面
和面
的法向量,從而可得結(jié)論.
試題解析:(Ⅰ)依題意
,
,
,所以
, 2分
而
面
,
,又
,∴
面
,又
面
,
∴平面
平面
. 4分
(Ⅱ)
過
作
的垂線為
軸,
為
軸,
為
軸,建立如圖所示坐標(biāo)系,則
,
,
,設(shè)
,所以
,
,![]()
由
,得![]()
解得
,
. 6分
∴P點的坐標(biāo)為
;
面
的一個法向量為
, 8分
設(shè)面
的一個法向量為
,
,![]()
即
,∴
, 10分
,
所以二面角
的余弦值為
. 12分
考點:1、面面垂直的判定定理;2、利用空間向量求二面角.
科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖,在直三棱柱(即側(cè)棱與底面垂直的三棱柱)
中,![]()
![]()
(I)若
為
的中點,求證:平面
平面
;
(II)若
為線段
上一點,且二面角
的大小為
,試確定
的位置.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖1,在直角梯形
中,
,
,
,
. 把
沿對角線
折起到
的位置,如圖2所示,使得點
在平面
上的正投影
恰好落在線段
上,連接
,點
分別為線段
的中點.
(I)求證:平面
平面
;
(II)求直線
與平面
所成角的正弦值;
(III)在棱
上是否存在一點
,使得
到點
四點的距離相等?請說明理由.![]()
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖,在長方體
中,已知上下兩底面為正方形,且邊長均為1;側(cè)棱
,
為
中點,
為
中點,
為
上一個動點.![]()
(Ⅰ)確定
點的位置,使得
;
(Ⅱ)當(dāng)
時,求二面角
的平面角余弦值.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖,四邊形ABCD中,AB⊥AD,AD∥BC,AD=6,BC=4,AB=3,點E、F分別在BC、AD上,EF∥AB.現(xiàn)將四邊形ABEF沿EF折起,使平面ABEF
平面EFDC,設(shè)AD中點為P.
(Ⅰ)當(dāng)E為BC中點時,求證:CP∥平面ABEF;
(Ⅱ)設(shè)BE=x,當(dāng)x為何值時,三棱錐A-CDF的體積有最大值?并求出這個最大值.![]()
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