已知正四棱柱中,是的中点.
(1)求证:平面;
(2)求证:;
(3)在线段上是否存在点,当时,平面平面?若存在,求出的值并证明;若不存在,请说明理由.
(1)详见解析;(2)详见解析;(3)详见解析
解析试题分析:(1)连结交于,连结,在正四棱柱中底面为正方形,所以可知为的中点,因为是的中点,由中位线可得∥.根据线面平行的判定定理即可证得平面。(2)由正四棱柱可知侧棱垂直与底面,从而可得侧棱垂直与,因为底面为正方形可得,由线面垂直的判定定理可证得平面,从而得证。(3)取的中点,连结,可证得为平行四边形,从而得到,当为中点时,同理可证的为平行四边形,从而可得,由平行公理可知,在证也为平行四边形,从而可证得,根据面面平行的判定定理可证得平面平面,此时。
解:(1)在正四棱柱中,连结交于,连结.
因为为正方形,
所以为中点. 1分
在中,
因为为中点,
所以∥. 2分
因为平面,平面, 4分
所以∥平面. 5分
(2) 因为为正方形,
所以. 6分
因为
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已知四棱锥,底面为矩形,侧棱,其中,为侧棱上的两个三等分点,如下图所示.
(1)求证:;
(2)求异面直线与所成角的余弦值;
(3)求二面角的余弦值.
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如图,在四棱锥P-ABCD中,侧面PAD底面ABCD,侧棱,底面ABCD为直角梯形,其中BC//AD,ABAD,AD=2,AB=BC=l,E为AD中点.
(1)求证:PE平面ABCD:
(2)求异面直线PB与CD所成角的余弦值:
(3)求平面PAB与平面PCD所成的二面角.
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如图,已知三棱锥A-BPC中,AP⊥PC,AC⊥BC,M为AB中点,D为PB中点,且△PMB为正三角形.
(1)求证DM∥平面APC;
(2)求证平面ABC⊥平面APC;
(3)若BC=PC=4,求二面角P-AB-C的正弦值.
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如图,长方体中,,G是上的动点。
(l)求证:平面ADG;
(2)判断与平面ADG的位置关系,并给出证明;
(3)若G是的中点,求二面角G-AD-C的大小;
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如图,四棱锥中,底面是平行四边形,,平面,,,是的中点.
(1)求证:平面;
(2)若以为坐标原点,射线、、分别是轴、轴、轴的正半轴,建立空间直角坐标系,已经计算得是平面的法向量,求平面与平面所成锐二面角的余弦值.
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如图,在四棱锥中,底面是矩形,,,,是棱的中点.
(1)求证:平面;
(2)求证:平面;
(3)在棱上是否存在一点,使得平面平面?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
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