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三棱锥及其侧视图、俯视图如图所示.设分别为线段的中点,为线段上的点,且.

(1)证明:为线段的中点;
(2)求二面角的余弦值.
(1)证明详见解析;(2).

试题分析:根据侧视图和俯视图可知,为正三角形,顶点D在底面内的射影为BD的中点O,所以两两互相垂直,故可以为坐标轴建立坐标系如图所示.(1),为了证明点P是BC的中点,只需利用向量证明即可.(2)利用向量求出平面PMN和平面ABC的法向量,求出法向量的夹角即可得二面角的余弦值.

试题解答:取BD的中点O,建坐标系如图所示,则,设(1)证明:设,则.因为,所以点P是BC的中点.

(2)易平面PMN的法向量为.,设平面ABC的法向量为,则,所以.
【考点定位】1、空间直线与平面的位置关系;2、二面角.
练习册系列答案
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如图,在直三棱柱中,平面侧面,且
(1) 求证:
(2) 若直线与平面所成的角为,求锐二面角的大小。

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已知两条直线a,b和平面α,且a⊥b,a⊥α,则b与α的位置关系是(  )
A.b?平面αB.b⊥平面α
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如图,矩形ABCD和矩形ABEF中,矩形ABEF可沿AB任意翻折,AF=AD,M、N分别在AE、DB上运动,当F、A、D不共线,M、N不与A、D重合,且AM=DN时,有(  )
A.MN平面FAD
B.MN与平面FAD相交
C.MN⊥平面FAD
D.MN与平面FAD可能平行,也可能相交

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在正方体中,直线与平面所成角的大小为____________.

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[2013·银川调研]已知正三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱长与底面边长相等,则AB1与侧面ACC1A1所成角的正弦值等于(  )
A.B.C.D.

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已知三棱柱的侧棱与底面边长都相等,在底面上的射影为的中点,则异面直线所成的角的余弦值为
A.B.C.D.

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如图,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=AA1=2,M、N分别是BB1和B1C1的中点,则直线AM与CN所成角的余弦值等于(  )
A.B.C.D.

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