已知在四棱锥中,底面是矩形,平面,,,分别是的中点.
(1)求证:平面;
(2)求二面角的余弦值.
(1)证明过程详见解析;(2).
解析试题分析:本题主要以四棱锥为几何背景,考查线面平行的判定和二面角的求法,可以运用传统几何法,也可以用空间向量方法求解,突出考查空间想象能力和计算能力.第一问,利用线面平行的判定定理,先找出面内的一条线,利用平行四边形证明,从而证明线面平行;第二问,用向量法解题,先建立直角坐标系,求出2个平面的法向量,再求夹角.
试题解析: (1)证明:取的中点,连结.
∴,且,
又,∴.
又是的中点,且,
∴,∴四边形是平行四边形.
∴.
又平面,平面.
∴平面.(6分)
(2)解:以为原点,如图建立直角坐标系,则,,,,,,.
设平面的法向量为,,.
则可得,令,则.
易得平面的法向量可为,
;
如图,易知二面角的余弦值等于,即为. (12分)
考点:1.线面平行的判定定理;2.向量法求二面角.
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如图,四边形ABCD为平行四边形,四边形ADEF是正方形,且BD⊥平面CDE,H是BE的中点,G是AE,DF的交点.
(1)求证:GH∥平面CDE;
(2)求证:面ADEF⊥面ABCD.
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如图,四棱锥中,是正三角形,四边形是矩形,且平面平面,,.
(Ⅰ)若点是的中点,求证:平面;
(II)试问点在线段上什么位置时,二面角的余弦值为.
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如图,在四棱锥中,底面ABCD是正方形,侧棱底面ABCD,,E是PC的中点.
(Ⅰ)证明 平面EDB;
(Ⅱ)求EB与底面ABCD所成的角的正切值.
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如图,在四棱锥A-BCDE中,侧面∆ADE是等边三角形,底面BCDE是等腰梯形,且CD∥BE,DE=2,CD=4, ,M是DE的中点,F是AC的中点,且AC=4,
求证:(1)平面ADE⊥平面BCD;
(2)FB∥平面ADE.
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如图,四棱锥的底面是直角梯形,,,和是两个边长为的正三角形,,为的中点,为的中点.
(Ⅰ)求证:平面;
(Ⅱ)求证:平面;
(Ⅲ)求直线与平面所成角的正弦值.
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如图,在四棱锥中,侧面底面,,为中点,底面是直角梯形,,,,.
(1) 求证:平面;
(2) 求证:平面平面;
(3) 设为棱上一点,,试确定的值使得二面角为.
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如图已知:菱形所在平面与直角梯形ABCD所在平面互相垂直,,点分别是线段的中点.
(1)求证:平面平面;
(2)试问在线段上是否存在点,使得平面,若存在,求的长并证明;若不存在,说明理由.
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