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如圖:在四棱錐中,底面是正方形,,,點上,且.

(1)求證:平面;   
(2)求二面角的余弦值;
(3)證明:在線段上存在點,使∥平面,并求的長.
(1)證明見解析;(2);(3)證明見解析.

試題分析:(1)要證線面垂直,就是要證與平面內的兩條相交直線垂直,如,雖然題中沒有給出多少垂直關系,但有線段的長度,實際上在中應用勾股定理就能證明,同理可證,于是可得平面;(2)由于在(1)已經證明了兩兩垂直,因此解決下面的問題我們可以通過建立空間直角坐標系,利用空間向量法解題.以為原點,分別為軸建立空間直角坐標系,寫出相應點的坐標,,,,,,這樣我們只要求出平面和平面的法向量,利用法向量的夾角與二面角相等可互補可得所求二面角大;(3)線段上的點的坐標可寫為,這樣若有平面,即與(2)中所求平面的法向量垂直,由此可出,若,說明在線段上存在符合題意的點,否則就是不存在.
試題解析:(1)證明:,,
,同理      2分
平面.     4分
(2)以為原點,分別為軸建立空間直角坐標系,
       6分
平面的法向量為
設平面的法向量為                 7分
,由,,取 ,  8分
設二面角的平面角為
二面角的余弦值為.     10分
(3)假設存在點,使∥平面,
,      12分
 由∥平面,,解得
存在點的中點,即.     14分
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中數學 來源:不詳 題型:解答題

(2013•浙江)如圖,在四棱錐P﹣ABCD中,PA⊥面ABCD,AB=BC=2,AD=CD=,PA=,∠ABC=120°,G為線段PC上的點.
(Ⅰ)證明:BD⊥平面PAC;
(Ⅱ)若G是PC的中點,求DG與PAC所成的角的正切值;
(Ⅲ)若G滿足PC⊥面BGD,求的值.

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科目:高中數學 來源:不詳 題型:解答題

如圖,直三棱柱中,
中點,上一點,且.
(1)當時,求證:平面;
(2)若直線與平面所成的角為,求的值.

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科目:高中數學 來源:不詳 題型:解答題

如圖1,在直角梯形中,,,且
現以為一邊向梯形外作正方形,然后沿邊將正方形翻折,使平面與平面垂直,的中點,如圖2.

(1)求證:∥平面;
(2)求證:;
(3)求點到平面的距離.

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科目:高中數學 來源:不詳 題型:解答題

如圖1,在直角梯形中,,,,點中點.將沿折起,使平面平面,得到幾何體,如圖2所示.

(1)在上找一點,使平面;
(2)求點到平面的距離.

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科目:高中數學 來源:不詳 題型:解答題

如圖,在幾何體ABCDE中,ABAD=2,ABAD,AE⊥平面ABDM為線段BD的中點,MCAE,且AEMC.

(1)求證:平面BCD⊥平面CDE;
(2)若N為線段DE的中點,求證:平面AMN∥平面BEC.

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科目:高中數學 來源:不詳 題型:單選題

[2013·廣東高考]設m,n是兩條不同的直線,α,β是兩個不同的平面.下列命題中正確的是(  )
A.若α⊥β,m?α,n?β,則m⊥n
B.若α∥β,m?α,n?β,則m∥n
C.若m⊥n,m?α,n?β,則α⊥β
D.若m⊥α,m∥n,n∥β,則α⊥β

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科目:高中數學 來源:不詳 題型:單選題

已知直二面角α-l-β,點A∈α,AC⊥l,C為垂足,B∈β,BD⊥l,D為垂足,若AB=2,AC=BD=1,則D到平面ABC的距離等于(  )
A.B.C.D.1

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科目:高中數學 來源:不詳 題型:單選題

設m,n是兩條不同的直線,α,β是兩個不同的平面,下列命題中正確的是(    )
A.若α⊥β,m?α,n?β,則m⊥n
B.若α∥β,m?α,n?β,則m∥n
C.若m⊥n,m?α,n?β,則α⊥β
D.若m⊥α,m∥n,n∥β,則α⊥β

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同步練習冊答案
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