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如图,三棱柱的底面是边长为的正三角形,侧棱垂直于底面,侧棱长为,D为棱的中点。

(Ⅰ)求证:平面
(Ⅱ)求二面角的大小.

(Ⅰ)参考解析;(Ⅱ)

解析试题分析:(Ⅰ)要证明平面,主要是通过线面平行的判断定理,在平面内找一条直线与已知直线平行,通过三角形的中位线即可得到;
(Ⅱ)依题意底面是正三角形且,又可证明.即可得到所求的二面角的平面角为,从而通过解直角三角形即可得到二面角的大小.本题关键是通过了解线面的关系找出二面角的平面角.
试题解析:(Ⅰ)连接于点O,连接OD,则OD为边上的中位线,所以.又平面ABD,平面ABD,所以平面ABD.
(Ⅱ)因为为等边三角形,D为AC中点,所以,由侧棱垂直于底面知,三棱柱为直三棱柱,所以平面平面.又平面ABC 平面=AC,BD平面ABC,所以BD平面,又AD平面平面,所以ADBD, BD,故为二面角的平面角,由AC=2,知在中,.所以.故所求二面角的大小为.
考点:1.线面平行的判定.2.面面关系.3.二面角的大小.

练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图,是边长为2的正三角形,若平面,平面平面,,且

(Ⅰ)求证://平面
(Ⅱ)求证:平面平面

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如图,在正三棱柱中,分别为的中点.

(1)求证:平面
(2)求证:平面平面.

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已知三棱柱中,平面⊥平面ABC,BC⊥AC,D为AC的中点,AC=BC=AA1=A1C=2。

(Ⅰ)求证:AC1⊥平面A1BC;
(Ⅱ)求平面AA1B与平面A1BC的夹角的余弦值。

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四棱锥,底面为平行四边形,侧面底面.已知为线段的中点.

(Ⅰ)求证:平面
(Ⅱ)证明:.

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如图,四棱锥的底面是正方形,⊥平面

(1)求证:
(2)求二面角的大小.

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(1)求证:A'C//平面AB'D;
(2)求二面角D一AB'一B的余弦值。

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如图所示,已知三棱锥A-BPC中,AP⊥PC,AC⊥BC,M为AB的中点,D为PB的中点,且△PMB为正三角形.

(1)求证:DM∥平面APC; (2)求证:平面ABC⊥平面APC.

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如图,在四棱柱中,已知平面,且

(1)求证:;
(2)在棱BC上取一点E,使得∥平面,求的值.

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