如图,在矩形
中,点
为边
上的点,点
为边
的中点,
,现将
沿
边折至
位置,且平面
平面
.![]()
(1) 求证:平面
平面
;
(2) 求二面角
的大小.
(1)详见解析;(2)
.
解析试题分析:(1) 利用直角三角形,先证明折前有
,折后这个垂直关系没有改变,然后由平面
平面
的性质证明
平面
,最后由面面垂直的判定定理即可证明平面
平面
;(2)为方便计算,不妨设
,先以
为原点,以
方向为
轴,以
方向为
轴,以与平面
向上的法向量同方向为
轴,建立空间直角坐标系,写给相应点的坐标,然后分别求出平面
和平面
的一个法向量,接着计算出这两个法向量夹角的余弦值,根据二面角的图形与计算出的余弦值,确定二面角的大小即可.
试题解析:(1) 证明:由题可知:折前
,这个垂直关系,折后没有改变
故折后有![]()
(2)不妨设
,以
为原点,以
方向为
轴,以
方向为
轴,以与平面
向上的法向量同方向为
轴,建立空间直角坐标系 7分![]()
则![]()
![]()
设平面
和平面
的法向量分别为
,![]()
由
及
可得到
即
,不妨取![]()
![]()
又由
及
可得到
即![]()
不妨取
9分
11分
综上所述,二面角
大小为
12分.
考点:1.线线垂直的证明;2. 线面垂直、面面垂直的判定与性质;3.空间向量在解决空间角中的运用问题.
科目:高中数学 来源: 题型:解答题
如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G,M,N分别是B1C1,A1D1,A1B1,BD,B1C的中点,![]()
求证:(1)MN∥平面CDD1C1.
(2)平面EBD∥平面FGA.
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科目:高中数学 来源: 题型:解答题
已知在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形,且AD=2,AB=1,PA⊥平面ABCD,E、F分别是线段AB、BC的中点.![]()
(1)证明:PF⊥FD;
(2)判断并说明PA上是否存在点G,使得EG∥平面PFD;
(3)若PB与平面ABCD所成的角为45°,求二面角A-PD-F的余弦值.
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科目:高中数学 来源: 题型:解答题
如图,在正三棱柱ABC—A1B1C1中,
.![]()
(1)求直线
与平面
所成角的正弦值;
(2)在线段
上是否存在点
?使得二面角
的大小为60°,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P-ABCD中,底面ABCD是正方形,侧面
底面
,且△PAD为等腰直角三角形,
,E、F分别为PC、BD的中点.![]()
(1)求证:EF//平面PAD;
(2)求证:平面
平面
.
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科目:高中数学 来源: 题型:解答题
如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是直角梯形,
,
,DC=1,AB=2,PA⊥平面ABCD,PA=1.![]()
(1)求证:AB∥平面PCD;
(2)求证:BC⊥平面PAC;
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