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如图,已知在四棱锥中,底面是矩形,平面的中点,是线段上的点.

(1)当的中点时,求证:平面
(2)要使二面角的大小为,试确定点的位置.

(1)详见解析;(2)

解析试题分析:(1)根据题目提供的条件,可以建立空间直角坐标系,利用空间向量来解决问题,先求平面的法向量,然后说明AF的方向向量与平面PEC的法向量垂直即可;(2)可设,然后利用空间向量的夹角公式来求二面角,帮助我们建立方程,解方程即可.
试题解析:(1)由已知,两两垂直,分别以它们所在直线为轴建立空间直角坐标系
,则


设平面的法向量为

 
,得
平面,故平面 
(2)由已知可得平面的一个法向量为
,设平面的法向量为
,令

故,要使要使二面角的大小为,只需 
考点:(1)空间线面位置关系的证明;(2)空间向量在立体几何中的应用.

练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

(12分)(2011•重庆)如图,在四面体ABCD中,平面ABC⊥平面ACD,AB⊥BC,AC=AD=2,BC=CD=1

(Ⅰ)求四面体ABCD的体积;
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如图,四棱锥中,底面为平行四边形,⊥底面
 
(1)证明:平面平面
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(1)求证:平面
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(1)求证:
(2)求二面角的余弦值.

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如图,直三棱柱(侧棱垂直于底面的棱柱),底面,棱分别为的中点.

(1)求>的值;
(2)求证: 

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