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一个多面体的直观图和三视图如图所示,其中分别是的中点,上的一动点,主视图与俯视图都为正方形。

⑴求证:
⑵当时,在棱上确定一点,使得∥平面,并给出证明。
⑶求二面角的平面角余弦值。
(1)利用线面垂直,,以及,进而证明线线垂直。
(2)

试题分析:① (4分)
②如图所示,建立空间直角坐标系,

 ,有
 
设平面的法向量为

 令得到
  ∵ 得到 得到P点为A点   (8分)
③平面的法向量为
设所求二面角为,则  12分)
点评:对于立体几何中垂直的证明,一般要熟练的掌握线面垂直的判定定理和性质定理来得到,同时能结合向量法表示出二面角,这是一般的求解二面角的方法之一,属于中档题。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

(满分12分)如右图,在正三棱柱ABC—A1B1C1中,AA1=AB,D是AC的中点。

(Ⅰ)求证:B1C//平面A1BD;
(Ⅰ)求二面角A—A1B—D的余弦值。

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

(本小题满分12分)
如图:在底面为直角梯形的四棱锥P-ABCD中,AD‖BC ,∠ABC=90°,PA⊥平面ABCD, PA="3," AD="2," AB=, BC=6.

(1)求证:BD⊥平面PAC
(2)求二面角B-PC-A的大小.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

(本小题满分12分)
在直三棱柱中, AC=4,CB=2,AA1=2,
,E、F分别是的中点。

(1)证明:平面平面
(2)证明:平面ABE
(3)设P是BE的中点,求三棱锥的体积。

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图所示,在直三棱柱ABC-A1B1C1中, AC⊥BC.

(1) 求证:平面AB1C1⊥平面AC1
(2) 若AB1⊥A1C,求线段AC与AA1长度之比;
(3) 若D是棱CC1的中点,问在棱AB上是否存在一点E,使DE∥平面AB1C1?若存在,试确定点E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:单选题

已知球面上有四点P,A,B,C,满足PA,PB,PC两两垂直,PA=3,PB=4,PC=5,则该球的表面积是(   )
A.B.C.D.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

(本小题满分12分)如图所示,已知六棱锥的底面是正六边形,平面的中点。

(Ⅰ)求证:平面//平面
(Ⅱ)设,当二面角的大小为时,求的值。

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科目:高中数学 来源:不详 题型:单选题

将正方形沿对角线折成直二面角,有如下四个结论:
;     ②△是等边三角形;
与平面所成的角为60°; ④所成的角为60°.
其中错误的结论是(   )
A.①B.②C.③D.④

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科目:高中数学 来源:不详 题型:单选题

正四棱锥(底面为正方形,顶点在底面上的射影是底面的中心)的底面边长为2,高为2,为边的中点,动点在表面上运动,并且总保持,则动点的轨迹的周长为(   )
A.B.C.D.

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