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如图, 已知四边形ABCDBCEG均为直角梯形,ADBCCEBG,且,平面ABCD⊥平面BCEGBC=CD=CE=2AD=2BG=2.

(1)求证:AG平面BDE;
(2)求:二面角GDEB的余弦值.
(1)见解析(2)

试题分析:(1)由题设,平面ABCD⊥平面BCEG,可证 两两垂直,据此建设立以 为坐标原点的空间直角坐标系,写出 诸点的坐标,求出平面 的一个法向量 ,由于,要证AG平面BDE,只要证即可;
(2)设平面的一个法向量为 ,由求出的坐标,最后利用向量 求出二面角GDEB的余弦值.
试题解析:
解:由平面,平面
,
平面BCEG,
由平面,.2分
根据题意建立如图所示的空间直角坐标系,可得
.3分

(1)设平面BDE的法向量为,则
 ,
平面BDE的一个法向量为..5分
 
,∴AG∥平面BDE. .7分
(2)由(1)知
设平面EDG的法向量为,则 即
平面EDG的一个法向量为..9分
又平面BDE的一个法向量为
设二面角的大小为,则
二面角的余弦值为.12分
练习册系列答案
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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,已知四棱锥P-ABCD的底面ABCD是菱形,且PC⊥平面ABCD,PC=AC=2,E是PA的中点。
(1)求证:AC⊥平面BDE;
(2)若直线PA与平面PBC所成角为30°,求二面角P-AD-C的正切值;
(3)求证:直线PA与平面PBD所成的角φ为定值,并求sinφ值。

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如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,且底面ABCD,,E是PA的中点.

(1)求证:平面平面EBD;
(2)若PA=AB=2,直线PB与平面EBD所成角的正弦值为,求四棱锥P-ABCD的体积.

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如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=30°,∠ABC=90°,DAC中点,,延长AEBCF,将ABD沿BD折起,使平面ABD平面BCD,如图2所示.

(1)求证:AE⊥平面BCD
(2)求二面角A–DC–B的余弦值.
(3)在线段上是否存在点使得平面?若存在,请指明点的位置;若不存在,请说明理由.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,已知平面四边形中,的中点,
.将此平面四边形沿折成直二面角
连接,设中点为

(1)证明:平面平面
(2)在线段上是否存在一点,使得平面?若存在,请确定点的位置;若不存在,请说明理由.
(3)求直线与平面所成角的正弦值.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,四边形ABCD为正方形,PD⊥平面ABCD,PD∥QA,

(1)证明:平面PQC⊥平面DCQ;
(2)求二面角Q—BP—C的余弦值.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,四棱锥的底面ABCD是平行四边形,,设中点,点在线段上且

(1)求证:平面
(2)设二面角的大小为,若,求的长.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图所示,已知正方形ABCD和矩形ACEF所在的平面互相垂直,AB=,AF=1,M是线段EF的中点.

求证:(1)AM∥平面BDE;
(2)AM⊥平面BDF.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:单选题

若直线l⊥平面α,直线l的方向向量为s,平面α的法向量为n,则下列结论正确的是(  )
A.s=(1,0,1),n=(1,0,-1)
B.s=(1,1,1),n=(1,1,-2)
C.s=(2,1,1),n=(-4,-2,-2)
D.s=(1,3,1),n=(2,0,-1)

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