如圖1,直角梯形中,
,
,
,點
為線段
上異于
的點,且
,沿
將面
折起,使平面
平面
,如圖2.
(1)求證:平面
;
(2)當(dāng)三棱錐體積最大時,求平面
與平面
所成的銳二面角的余弦值.
(1)證明過程詳見解析;(2).
解析試題分析:本題考查立體幾何中的線面、面面關(guān)系,空間角,空間向量在立體幾何中的應(yīng)用等基礎(chǔ)知識;考查運算求解能力、空間想象能力;考查數(shù)形結(jié)合思想、化歸與轉(zhuǎn)化等數(shù)學(xué)思想.第一問,法一,由,利用線面平行的判定得
面
,再利用面面平行的判定得面
面
,最后利用面面平行的性質(zhì)得
面
;法二,建立空間直角坐標(biāo)系,要證明線面平行,只需證AB與面DFC的法向量垂直即可;第二問,建立空間直角坐標(biāo)系,利用三棱錐的體積公式計算體積,當(dāng)體積最大值時,AE=1,再利用向量法求平面ABC和平面AEFD的法向量,利用夾角公式求二面角的余弦值.
試題解析:(1)證明:∵,
面
,
面
,
∴面
, 2分
同理面
, 3分
又,∴面
面
, 4分
又面
,∴
面
. 5分
(2)法一:∵面面
,又
,面
面
,
∴面
.
以所在直線為
軸,
所在直線為
軸,
所在直線為
軸,建立
空間直角坐標(biāo)系, 7分
設(shè),則
,
,
∴當(dāng)時,三棱錐
體積最大. 9分
∵, ∴
, 10分
設(shè)平面的法向量
,
, ∴
,
令,得平面
科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖,已知三角形△ABC與△BCD所在平面相互垂直,且∠BAC=∠BCD=90°,AB=AC,CB=CD,點P,Q分別在線段BD,CD上,沿直線PQ將△PQD向上翻折,使D與A重合.
(Ⅰ)求證:AB⊥CQ;
(Ⅱ)求BP的長;
(Ⅲ)求直線AP與平面ABC所成的角.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖,已知一四棱錐P-ABCD的底面是邊長為1的正方形,且側(cè)棱PC⊥底面ABCD,且PC=2,E是側(cè)棱PC上的動點
(1)求四棱錐P-ABCD的體積;
(2)證明:BD⊥AE。
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖,已知四棱錐的底面為菱形,
面
,且
,
,
分別是
的中點.
(1)求證:∥平面
;
(2)過作一平面交棱
于點
,若二面角
的大小為
,求
的值.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖,已知正三棱柱ABC-A1B1C1的底面邊長為8,側(cè)棱長為6,D為AC中點。
(1)求證:直線AB1∥平面C1DB;
(2)求異面直線AB1與BC1所成角的余弦值
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖,四棱錐的底面
是平行四邊形,
,
,
面
,設(shè)
為
中點,點
在線段
上且
.
(1)求證:平面
;
(2)設(shè)二面角的大小為
,若
,求
的長.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:填空題
理)如圖,正四面體的頂點
,
,
分別在兩兩垂直的三條射線
,
,
上,則在下列命題中,正確命題的個數(shù)為_______.
(1)是正三棱錐 ;
(2)直線∥平面
;
(3)直線與
所成的角是
;
(4)二面角為
.
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