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如图,在四棱锥中,底面是边长为1的菱形,底面的中点,的中点,,如图建立空间直角坐标系.

(1)求出平面的一个法向量并证明平面
(2)求二面角的余弦值.

(1)证明详见解析;(2).

解析试题分析:这是一道应用空间向量解决空间平行与空间角问题的试题.(1)先确定的坐标,然后设出平面的一个法向量为,由确定的一个取值,最后验证,即可作出平面的判断;(2)先找到的一个法向量为,然后计算,最后结合图形,确定二面角的余弦值是,还是.
试题解析:由题设知:在中,

  4分
(1)    5分
    6分
设平面的一个法向量为

,得    8分

平面           10分
(2)由(1)得平面的法向量,平面的一个法向量为   12分
设二面角的平面角为,则
即二面角的余弦值为           14分.
考点:1.空间向量的解决空间平行中的应用;2.空间向量在解决空间角中的应用.

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,在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,点E是棱AB上的动点.

(1)求证:DA1ED1
(2)若直线DA1与平面CED1成角为45o,求的值;
(3)写出点E到直线D1C距离的最大值及此时点E的位置(结论不要求证明).

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图,在圆锥PO中,已知PO=,☉O的直径AB=2,C是的中点,D为AC的中点.

求证:平面POD⊥平面PAC.

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图所示,已知空间四边形ABCD的每条边和对角线长都等于1,点E,F,G分别是AB,AD,CD的中点,计算:

(1)·.
(2)EG的长.
(3)异面直线EG与AC所成角的大小.

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图,在四棱锥P­ABCD中,PD⊥平面ABCD,四边形ABCD是菱形,AC=2,BD=2,E是PB上任意一点.

(1)求证:AC⊥DE;
(2)已知二面角A­PB­D的余弦值为,若E为PB的中点,求EC与平面PAB所成角的正弦值.

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图,在直三棱柱A1B1C1-ABC中,AB⊥AC,AB=AC=2,A1A=4,点D是BC的中点.

(1)求异面直线A1B与C1D所成角的余弦值;
(2)求平面ADC1与平面ABA1所成二面角的正弦值.

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

在正三角形ABC中,E、F、P分别是AB、AC、BC边上的点,且满足=== (如图(1)),将△AEF沿EF折起到△EF的位置,使二面角EFB成直二面角,连接B、P(如图(2)).

(1)求证: E⊥平面BEP;
(2)求直线E与平面BP所成角的大小.

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图,在长方体ABCDA1B1C1D1中,AA1AD=1,ECD的中点.

(1)求证:B1EAD1.
(2)在棱AA1上是否存在一点P,使得DP∥平面B1AE?若存在,求AP的长;若不存在,说明理由.
(3)若二面角AB1EA1的大小为30°,求AB的长.

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图所示,四棱锥SABCD的底面是正方形,每条侧棱的长都是底面边长的倍,P为侧棱SD上的点.

(1)求证:AC⊥SD;
(2)若SD⊥平面PAC,求二面角PACD的大小;
(3)在(2)的条件下,侧棱SC上是否存在一点E,使得BE∥平面PAC?若存在,求SE∶EC的值;若不存在,试说明理由.

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