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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.

(1)求證:平面平面
(2)求直線與平面所成角的正弦值;
(3)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.
(1)證明過程詳見解析;(2)正弦值為;(3)存在,點E即為所求.

試題分析:本題以三棱錐為幾何背景考查面面平行和二面角的求法,可以運用傳統幾何法,也可以用空間向量法求解,突出考查空間想象能力和計算能力.第一問,首先由點的正投影上得平面,利用線面垂直的性質,得,在原直角梯形中,利用已知的邊和角,得到,所以得到為等邊三角形,從而知的中點,所以可得
利用面面平行的判定得出證明;第二問,先建立空間直角坐標系,寫出所需點的坐標,先設出平面的法向量,利用求出,利用夾角公式求直線和法向量所在直線的夾角;第三問,由已知和前2問過程中得到的數據,可以看出,所以點即為所求.
試題解析:(I)因為點在平面上的正投影恰好落在線段上,
所以平面,所以,                  1分
因為在直角梯形中,
所以,所以是等邊三角形,
所以中點,                     2分
所以,                      3分
同理可證

所以平面平面.                          5分
(II)在平面內過的垂線 如圖建立空間直角坐標系,則,      6分
因為

設平面的法向量為
因為
所以有,即
 所以 ,                8分
,                   10分
所以直線與平面所成角的正弦值為 .               11分
(III)存在,事實上記點即可                      12分
因為在直角三角形中,,   13分
在直角三角形中,點
所以點到四個點的距離相等.                   14分
練習冊系列答案
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科目:高中數學 來源:不詳 題型:解答題

如圖,在直三棱柱(側棱和底面垂直的棱柱)中,平面側面,,且滿足.

(1)求證:
(2)求點的距離;
(3)求二面角的平面角的余弦值.

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四棱錐底面是平行四邊形,面,,,分別為的中點.

(1)求證:
(2)求證:
(3)求二面角的余弦值.

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(本小題滿分14分)如圖,在四面體A?BCD中,AD^平面BCD,BC^CD,AD=2,BD=2.M是AD的中點.

(1)證明:平面ABC平面ADC;
(2)若ÐBDC=60°,求二面角C?BM?D的大小.

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如圖,在三棱錐中,平面為側棱上一點,它的正(主)視圖和側(左)視圖如圖所示.

(1)證明:平面
(2)在的平分線上確定一點,使得平面,并求此時的長.

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如圖,在四棱錐E—ABCD中,底面ABCD為邊長為5的正方形,AE平面CDE,AE=3.

(1)若的中點,求證:平面
(2)求直線與平面所成角的正弦值.

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如圖,在三棱錐中,側面與底面垂直, 分別是的中點,,,.

(Ⅰ)求證:平面;
(Ⅱ)若點為線段的中點,求異面直線所成角的正切值.

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如圖,直線平面,垂足為,直線是平面的一條斜線,斜足為,其中,過點的動直線交平面于點,則下列說法正確的是___________.

①若,則動點B的軌跡是一個圓;
②若,則動點B的軌跡是一條直線;
③若,則動點B的軌跡是拋物線;
,則動點B的軌跡是橢圓;
,則動點B的軌跡是雙曲線.

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科目:高中數學 來源:不詳 題型:單選題

已知m,n是兩條不同的直線,α,β是兩個不同的平面,有下列四個命題:
①若m∥n,n?α,則m∥α;
②若m⊥n,m⊥α,nα,則n∥α;
③若α⊥β,m⊥α,n⊥β,則m⊥n;
④若m,n是異面直線,m?α,n?β,m∥β,則n∥α.
其中正確的命題有(  )
A.①②B.②③C.③④D.②④

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同步練習冊答案
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