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如图长方体中,底面是正方形,的中点,是棱上任意一点.

⑴求证:
⑵如果,求的长.

(1)证明见解析;(2)

解析试题分析:(1)要证线线垂直,一般可先证线面垂直,这个平面要包含其中一条直线,本题中有许多垂直关系,如,而平面,因此有平面正好是平面内的直线,问题得证;(2)我们采取空间问题平面化,所有条件都可在矩形内,利用平面几何知识解题,由于,则有,这两个三角形中,有,又,这时可求出,从而求出的长.
试题解析:(1)是正方形,∴,又长方体的侧棱平面,∴,
,故有平面,又,∴.        7分

(2)在长方体中,是矩形,由,得,∴,从而,∴,又底面正方形的边长为2,故,又,∴,从而.        14分
说明:用空间向量知识求解相应给分.
考点:(1)空间两直线垂直;(2)求线段长.

练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

在三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=BC=CA=AA1=2,侧棱AA1⊥面ABC,D、E分别是棱A1B1、AA1的中点,点F在棱AB上,且

(Ⅰ)求证:EF∥平面BDC1
(Ⅱ)求二面角E-BC1-D的余弦值.

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图,在四棱锥S-ABCD中,底面ABCD是矩形,SA底面ABCD,SA=AD,点M是SD的中点,ANSC且交SC于点N.

(Ⅰ)求证:SB∥平面ACM;
(Ⅱ)求证:平面SAC平面AMN.

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

在四棱锥P-ABCD中,侧面PCD底面ABCD,PDCD,底面ABCD是直角梯形,AB∥DC,ADC-900,AB=AD=PD=1.CD=2.

(I)求证:BC平面PBD:
(II)设E为侧棱PC上异于端点的一点,,试确定的值,使得二面角
E-BD-P的大小为

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图,三棱锥中,平面中点.

(1)求证:平面
(2)求二面角的正弦值.

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图三棱锥中,是等边三角形.

(Ⅰ)求证:
(Ⅱ)若二面角 的大小为,求与平面所成角的正弦值.

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图,已知四棱锥,底面是平行四边形,点在平面上的射影边上,且

(Ⅰ)设的中点,求异面直线所成角的余弦值;
(Ⅱ)设点在棱上,且.求的值.

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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,PD⊥平面ABCD,PD=DC=BC=1,AB=2,AB∥DC,∠BCD=900

(1)求证:PC⊥BC;
(2)求点A到平面PBC的距离.

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

已知四棱锥E-ABCD的底面为菱形,且∠ABC=60°,AB=EC=2,AE=BE=,O为AB的中点.

(Ⅰ)求证:EO⊥平面ABCD;
(Ⅱ)求点D到平面AEC的距离.

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