在邊長為的正方形ABCD中,E、F分別為BC、CD的中點,M、N分別為AB、CF的中點,現沿AE、AF、EF折疊,使B、C、D三點重合,重合后的點記為
,構成一個三棱錐.
(1)請判斷與平面
的位置關系,并給出證明;
(2)證明平面
;
(3)求二面角的余弦值.
(1)平行;(2)證明和
即可;(3)
解析試題分析:本題考查空間想象能力,在折疊過程中,找到不變的量是求解的關鍵.(1)由中位線定理,可證明平行
;(2)證明
和
即可;(3)注意到三角形MEF、BEF都是等腰三角形,因此,取EF的中點即可求出二面角.
試題解析:(1)平行平面
證明:由題意可知點在折疊前后都分別是
的中點(折疊后
兩點重合)
所以平行
,
因為,所以
平行平面
.
(2)證明:由題意可知的關系在折疊前后都沒有改變.
因為在折疊前,由于折疊后
,點
,所以
因為,所以
平面
.
(3)解:
所以是二面角
的平面角.
因為⊥
,所以
.
在中,
,由于
,所以
,
于是.
所以,二面角的余弦值為
.
考點:1、線面平行;2、線面垂直的判定;3、二面角的概念及其求法.
科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖,在四棱錐中,底面ABCD是正方形,側棱
底面ABCD,
,E是PC的中點.
(Ⅰ)證明 平面EDB;
(Ⅱ)求EB與底面ABCD所成的角的正切值.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖已知:菱形所在平面與直角梯形ABCD所在平面互相垂直,
,
點
分別是線段
的中點.
(1)求證:平面平面
;
(2)試問在線段上是否存在點
,使得
平面
,若存在,求
的長并證明;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
如圖,四邊形ABCD中,AB⊥AD,AD∥BC,AD=6,BC=4,AB=3,點E、F分別在BC、AD上,EF∥AB.現將四邊形ABEF沿EF折起,使平面ABEF平面EFDC,設AD中點為P.
(Ⅰ)當E為BC中點時,求證:CP∥平面ABEF;
(Ⅱ)設BE=x,當x為何值時,三棱錐A-CDF的體積有最大值?并求出這個最大值.
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