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如图所示,四棱锥P—ABCD中,ABAD,CDAD,PA底面ABCD,PA=AD=CD=2AB=2,M为PC的中点。

(1)求证:BM∥平面PAD;
(2)在侧面PAD内找一点N,使MN平面PBD;
(3)求直线PC与平面PBD所成角的正弦。

(1)详见解析,(2)详见解析,(3)

解析试题分析:(1)证明线面平行,往往从线线平行出发. 因为的中点,所以取PD的中点,则ME为三角形PCD的中位线,根据中位线的性质,有,又,所以四边形为平行四边形,因此,(2)存在性问题,往往从假定出发,现设N点位置,这提示要利用空间向量设点的坐标,空间向量解决线面垂直问题的关键在于表示出平面的法向量,也可利用线面垂直的性质,即垂直平面中两条相交直线,由解得,是的中点(3)求线面角,关键在于作出平面的垂线,此时可利用(2)的结论,即MN为平面的垂线;另外也可继续利用空间向量求线面角,即直线与平面所成角的正弦值为余弦值的绝对值.
试题解析:解(1)的中点,取PD的中点,则
,又
四边形为平行四边形
平面,平面
∥平面                  ..(4分)
(2)以为原点,以 所在直线为轴、轴、轴建立空间直角坐标系,如图,则
在平面内设 由       
       
的中点,此时平面 

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图,在四棱锥中,底面是正方形,侧棱⊥底面的中点,作于点

(1)证明平面
(2)证明平面

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如图,在四棱锥S-ABCD中,SD⊥底面ABCD,底面ABCD是矩形,SD=AD=AB,E是SA的中点.

(1)求证:平面BED⊥平面SAB.
(2)求直线SA与平面BED所成角的大小.

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如图,四棱锥S-ABCD中,ABCD为矩形,SD⊥AD,且SD⊥AB,AD=a(a>0),AB=2AD,SD=AD,E为CD上一点,且CE=3DE.

(1)求证:AE⊥平面SBD.
(2)M,N分别为线段SB,CD上的点,是否存在M,N,使MN⊥CD且MN⊥SB,若存在,确定M,N的位置;若不存在,说明理由.

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如图,四棱锥中,,底面为梯形,,且.

(1)求证:;
(2)求二面角的余弦值.

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)如图所示,在三棱锥PABC中,ABBC,平面PAC⊥平面ABCPDAC于点DAD=1,CD=3,PD.
 
(1)证明:△PBC为直角三角形;
(2)求直线AP与平面PBC所成角的正弦值.

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如图,在长方体ABCD­A1B1C1D1中,已知AB=4,AD=3,AA1=2,EF分别是棱ABBC上的点,且EBFB=1.
 
(1)求异面直线EC1FD1所成角的余弦值;
(2)试在面A1B1C1D1上确定一点G,使DG⊥平面D1EF.

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如图,在四棱锥P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,底面ABCD是菱形,∠BAD=60°,OACBD的交点,EPB上任意一点.

(1)证明:平面EAC⊥平面PBD
(2)若PD∥平面EAC,并且二面角B-AE-C的大小为45°,求PDAD的值.

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如图,在长方体,中,,点在棱AB上移动.

(Ⅰ)证明:;
(Ⅱ)当的中点时,求点到面的距离;
(Ⅲ)等于何值时,二面角的大小为.

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