(本小題滿分12分)如圖,在點
上,過點
做
//
將
的位置(
),
使得.
(I)求證: (II)試問:當點
上移動時,二面角
的平面角的余弦值是否為定值?若是,求出定值,若不是,說明理由.
(1)見解析;(2)當點E在線段AB上移動時,二面角的平面角的余弦值為定值
.
解析試題分析:(1)在中,
又
平面PEB.
又平面PEB,
(2)在平面PEB內,經P點作PDBE于D,由(1)知EF
面PEB,
EF
PD.
PD
面BCEF.在面PEB內過點B作直線BH//PD,則BH
面BCFE.以B點為坐標原點,
的方向分別為x軸,y軸,z軸的正方向建立空間直角坐標系.
設PE=x(0<x<4)又
在中,
從而
設是平面PCF的一個法向量,由
得取
得
是平面PFC的一個法向量 又平面BCF的一個法向量為
設二面角的平面角為
,則
因此當點E在線段AB上移動時,二面角的平面角的余弦值為定值
.
考點:本題主要考查立體幾何中的基本問題,空間向量的應用。
點評:本題通過考查直線與直線,直線與平面、平面與平面的位置關系等基礎知識,考查空間想像能力、推理論證能力、運算求解能力、考查化歸與轉化思想,函數與方程思想等.屬中檔題。
科目:高中數學 來源: 題型:解答題
(本小題滿分12分)
如圖,直三棱柱ABC—A1B1C1中,AC=BC=1,∠ACB=90°,AA1=,D是A1B1中點.
(1)求證:C1D⊥AB1 ;
(2)當點F在BB1上什么位置時,會使得AB1⊥平面C1DF?并證明你的結論.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖,三棱柱中,
平面
,
,
,
為
的中點.
(1)求證:∥平面
;
(2)求二面角的余弦值;
(3)設的中點為
,問:在矩形
內是否存在點
,使得
平面
.若存在,求出點
的位置,若不存在,說明理由.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
(14分)如右圖,簡單組合體ABCDPE,其底面ABCD為邊長為的正方形,PD⊥平面ABCD,EC∥PD,且PD=2EC=
.
(1)若N為線段PB的中點,求證:EN//平面ABCD;
(2)求點到平面
的距離.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
(本小題滿分14分)
如圖,四棱錐S-ABCD中,SA⊥平面ABCD,底面ABCD為直角梯形,AD∥BC,∠BAD=90 ,且BC=2AD=2,AB=4,SA=3.
(1)求證:平面SBC⊥平面SAB;
(2)若E、F分別為線段BC、SB上的一點(端點除外),滿足.(
)
①求證:對于任意的,恒有SC∥平面AEF;
②是否存在,使得△AEF為直角三角形,若存在,求出所有符合條件的
值;若不存在,說明理由.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
(本題滿分12分) 如圖,平面⊥平面
,其中
為矩形,
為梯形,
∥
,
⊥
,
=
=2
=2,
為
中點.
(Ⅰ) 證明;
(Ⅱ) 若二面角的平面角的余弦值為
,求
的長.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
本小題滿分14分)
如圖,在直三棱柱中,
,
,
,點
、
分別是
、
的中點.
(Ⅰ)求證:平面
;
(Ⅱ)證明:平面平面
;
(Ⅲ)求多面體A1B1C1BD的體積V.
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