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如圖,四邊形均為菱形,設相交于點,若,且.

(1)求證:;
(2)求二面角的余弦值.
(1)證明過程詳見解析;(2)余弦值為.

試題分析:本題主要考查線面平行、面面平行、二面角等基礎知識,考查用空間向量解決立體幾何問題的方法,考查空間想象能力、運算能力和推理論證能力.第一問,先根據菱形的定義得,,再根據線面平行的判定得,,再根據面面平行的判定得面,從而證明;第二問,先根據已知條件得建立空間直角坐標系的最基本的條件,即兩兩垂直,建立空間直角坐標系,寫出點的坐標,求出平面和平面的法向量,利用夾角公式求出夾角并判斷二面角為銳二面角,所以所求余弦值為正值.
試題解析:(1) 證明:因為四邊形均為菱形,
所以,.
因為,,
所以    2分
,,
所以
,
所以               4分
(2) 連接、,因為四邊形為菱形,且,所以為等邊三角形,
因為中點.所以,
又因為中點,且,
所以
,所以                    .6分
兩兩垂直,建立如圖所示的空間直角坐標系
,因為四邊形為菱形,,
,,,
所以       ..8分
所以設平面的一個法向量為,
則有,所以,令,則
因為,所以平面的一個法向量為   .10分
因為二面角為銳二面角,設二面角的平面角為

所以二面角的余弦值為                  ..12分
練習冊系列答案
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①當0<CQ<時,S為四邊形;
②當CQ時,S為等腰梯形;
③當<CQ<1時,S為六邊形;
④當CQ=1時,S的面積為.

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如圖,平面四邊形中, ,,,將其沿對角線折成四面體,使平面平面,若四面體頂點在同一球面上,則該球的體積為(    )
A.B.C.D.

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A.是棱柱,逐漸增大
B.是棱柱,始終不變
C.是棱臺,逐漸增大
D.是棱臺,始終不變

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