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已知在正方体分别是的中点,在棱上,且

(1)求证:; (2)求二面角的大小.

(1)建立空间直角坐标系,设正方体棱长为4,

,∴
(2)

解析试题分析:如图建立空间直角坐标系,设正方体棱长为4,则


(1)

,∴              4分
(2)平面的一个法向量为        6分
设平面的一个法向量为

,则,∴可取
          10分
如图可知,二面角为钝角。∴二面角的大小为       12分
考点:线线垂直的判定及二面角的求解
点评:利用空间向量求解立体几何体首先找到直线的方向向量和平面的法向量,证明直线垂直只需证明法向量垂直,求二面角需首先求出两法向量的夹角

练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

在如图所示的几何体中,四边形是菱形,是矩形,平面⊥平面的中点.

(Ⅰ) 求证://平面
(Ⅱ) 在线段上是否存在点,使二面角的大小为?若存在,求出的长;若不存在,请说明理由.

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图,在四棱锥中,平面平面中点,中点.

(Ⅰ)求证:平面
(Ⅱ)求三棱锥的体积.

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图,为圆的直径,点在圆上,,矩形所在的平面和圆所在的平面互相垂直,且.

(1)求证:平面
(2)设的中点为,求证:平面
(3)设平面将几何体分成的两个锥体的体积分别为,求

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图,是半圆的直径,是半圆上除外的一个动点,垂直于半圆所在的平面,

⑴证明:平面平面
⑵当三棱锥体积最大时,求二面角的余弦值.

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图,在正四棱锥中,底面是边长为2的正方形,侧棱,的中点,是侧棱上的一动点。

(1)证明:
(2)当直线时,求三棱锥的体积.

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图,ABCD是正方形,O是正方形的中心,PO底面ABCD,E是PC的中点。
求证:

(1)PA∥平面BDE
(2)平面PAC平面BDE

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

在如图的多面体中,⊥平面,
的中点.

(Ⅰ)求证:平面
(Ⅱ)求证:

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图所示,已知AC ⊥平面CDE, BD ∥AC , 为等边三角形,F为ED边上的中点,且

(Ⅰ)求证:CF∥面ABE;
(Ⅱ)求证:面ABE ⊥平面BDE;
(Ⅲ)求该几何体ABECD的体积。

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