在三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=BC=CA=AA1=2,側棱AA1⊥面ABC,D、E分別是棱A1B1、AA1的中點,點F在棱AB上,且
(I)求證:EF∥平面BDC1;
(II)求二面角E-BC1-D的余弦值
(I)詳見解析;(II)二面角E-BC1-D的余弦值為
解析試題分析:(I)由于EF與BD在同一個平面內,顯然考慮在ABB1A1這個平面內證明這兩條直線平行,這完全就是平面幾何的問題了 取AB的中點M,,所以F為AM的中點,又因為E為
的中點,所以
又
分別為
的中點,
,且
,所以四邊形
為平行四邊形,
,
,由此可得
平面
(II)取AB的中點M,則MB、MC、MD兩兩垂直,所以可以以M為原點建立空間直角坐標系,利用空間向量求二面角E-BC1-D的余弦值
試題解析:(I)證明:取AB的中點M,,所以F為AM的中點,又因為E為
的中點,所以
在三棱柱中,
分別為
的中點,
,且
,
所以四邊形為平行四邊形,
,
,又
平面
,
平面
,
所以平面
(II)以AB的中點M為原點建立空間直角坐標系如圖所示,
則,
,
,
,
∴,
,
設面BC1D的一個法向量為,面BC1E的一個法向量為
,
則由得
取
,
又由得
取
,
則,
故二面角E-BC1-D的余弦值為 12分
考點:1、空間直線與平面的位置關系;2、空間向量的應用;3、二面角
科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖,在三棱錐中,平面
平面
,
,
.設
,
分別為
,
中點.
(Ⅰ)求證:∥平面
;
(Ⅱ)求證:平面
;
(Ⅲ)試問在線段上是否存在點
,使得過三點
,
,
的平面內的任一條直線都與平面
平行?若存在,指出點
的位置并證明;若不存在,請說明理由.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖,五面體中,四邊形ABCD是矩形,DA面ABEF,且DA=1,AB//EF,
,P、Q、M分別為AE、BD、EF的中點.
求證:(I)PQ//平面BCE;
(II)求證:AM平面ADF;
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖①,△BCD內接于直角梯形,A1D∥A2A3,A1A2⊥A2A3,A1D=10,A1A2=8,沿△BCD三邊將△A1BD、△A2BC、△A3CD翻折上去,恰好形成一個三棱錐ABCD,如圖②.
(1)求證:AB⊥CD;
(2)求直線BD和平面ACD所成的角的正切值;
(3)求四面體的體積。
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖,四邊形ABCD為正方形,PA平面ABCD,且AD= 2PA,E、F、G、H分別是線段PA、PD、CD、BC的中點.
(I)求證:BC∥平面EFG;
(II)求證:DH平面AEG.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖1,在直角梯形中,
,
,
,
. 把
沿對角線
折起到
的位置,如圖2所示,使得點
在平面
上的正投影
恰好落在線段
上,連接
,點
分別為線段
的中點.
(1)求證:平面平面
;
(2)求直線與平面
所成角的正弦值;
(3)在棱上是否存在一點
,使得
到點
四點的距離相等?請說明理由.
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題
如圖所示,在直棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AD∥BC,∠BAD=90°,AC⊥BD,BC=1,AD=AA1=3.
(1)證明:AC⊥B1D;
(2)求直線B1C1與平面ACD1所成角的正弦值.
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