如圖,在四棱錐
中,底面
為直角梯形,且
,
,側(cè)面
底面
. 若
.![]()
(Ⅰ)求證:
平面
;
(Ⅱ)側(cè)棱
上是否存在點
,使得
平面
?若存在,指出點
的位置并證明,若不存在,請說明理由;
(Ⅲ)求二面角
的余弦值.
(1) 對于線面垂直的證明主要是根據(jù)線面垂直的判定定理,先通過線線垂直來得到證明。(2)![]()
解析試題分析:解法一:
(Ⅰ)因為
,所以
.
又因為側(cè)面
底面
,且側(cè)面
底面
,所以
底面
.而
底面
,所以![]()
. 2分
在底面
中,因為
,
,
所以
, 所以![]()
.
又因為
, 所以
平面
. 4分![]()
(Ⅱ)在
上存在中點
,使得
平面
,
證明如下:設(shè)
的中點是
, 連結(jié)
,
,
,則
,且
. 由已知
,所以
. 又
,所以
,且
,
所以四邊形
為平行四邊形,所以
.
因為
平面
,
平面
,
所以
平面
. 8分
(Ⅲ)設(shè)
為
中點,連結(jié)
,![]()
則 ![]()
.又因為平面
平面
,
所以
平面
.過
作
于
,
連結(jié)
,則
,所以![]()
所以
是二面角
的平面角.
設(shè)
,則
,
.在
中,由相似三角形可得:
,所以
.所以
,
.即二面角
的余弦值為
. 14分![]()
科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
(理科)如圖分別是正三棱臺ABC-A1B1C1的直觀圖和正視圖,O,O1分別是上下底面的中心,E是BC中點.![]()
(1)求正三棱臺ABC-A1B1C1的體積;
(2)求平面EA1B1與平面A1B1C1的夾角的余弦;
(3) 若P是棱A1C1上一點,求CP+PB1的最小值.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
在四棱錐
中,
平面ABCD,底面ABCD是菱形,
,
.![]()
(1)求證:
平面PAC;
(2)若
,求PB與AC所成角的余弦值;
(3)若PA=
,求證:平面PBC⊥平面PDC
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖,已知矩形ABCD所在平面外一點P,PA⊥平面ABCD,E、F分別是AB, PC的中點 ![]()
(1)求證:EF∥平面PAD;
(2)求證:EF⊥CD;
(3)若ÐPDA=45°,求EF與平面ABCD所成的角的大小.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖,在四棱錐P-ABCD中,PD⊥面ABCD,AD∥BC,CD=13,AB=12,BC=10,AD =12 BC. 點E、F分別是棱PB、邊CD的中點.(1)求證:AB⊥面PAD; (2)求證:EF∥面PAD
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖,平面ABCD⊥平面ADEF,其中ABCD為矩形,ADEF為梯形,AF∥DE,AF⊥FE,AF=AD=2 DE=2,M為AD中點.![]()
(Ⅰ) 證明
;
(Ⅱ) 若二面角A-BF-D的平面角的余弦值為
,求AB的長.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
(本題12分)在直角梯形PBCD中,
,A為PD的中點,如下左圖。將
沿AB折到
的位置,使
,點E在SD上,且
,如下圖。![]()
(1)求證:
平面ABCD;
(2)求二面角E—AC—D的正切值.
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