题目
题型:不详难度:来源:
如图,四棱锥的底面为菱形,平面,, E、F分别为的中点,.
(Ⅰ)求证:平面平面.
(Ⅱ)求平面与平面所成的锐二面角的余弦值.
答案
再证得.由,证出平面,所以,平面平面.
(Ⅱ)平面与平面所成的锐二面角的余弦值为.
解析
试题分析:(Ⅰ)∵四边形是菱形,
∴.
在中,,,
∴.
∴,即.
又, ∴.…………………2分
∵平面,平面,
∴.又∵,
∴平面,………………………………………4分
又∵平面,
平面平面. ………………………………6分
(Ⅱ)解法一:由(1)知平面,而平面,
∴平面平面 ………………………7分
∵平面,∴.
由(Ⅰ)知,又
∴平面,又平面,
∴平面平面.…………………………9分
∴平面是平面与平面的公垂面.
所以,就是平面与平面所成的锐二面角的平面角.……10分
在中,,即.……………11分
又,
∴.
所以,平面与平面所成的锐二面角的余弦值为.…………14分
理(Ⅱ)解法二:以为原点,、分别为轴、轴的正方向,建立空间直角坐标系,如图所示.因为,,所以,
、、、,…………7分
则,,.………8分
由(Ⅰ)知平面,
故平面的一个法向量为.……………………9分
设平面的一个法向量为,
则 ,即,令,
则. …………………11分
∴.
所以,平面与平面所成的锐二面角的余弦值为.……14分
点评:典型题,立体几何题,是高考必考内容,往往涉及垂直关系、平行关系、角、距离、体积的计算。在计算问题中,有“几何法”和“向量法”。利用几何法,要遵循“一作、二证、三计算”的步骤,本题解法较多二应用向量则简化了证明过程。
核心考点
举一反三
如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC⊥BC,AC=CC1,M为AB的中点。
(Ⅰ)求证:BC1∥平面MA1C;
(Ⅱ)求证:AC1⊥平面A1BC。
如图,在三棱锥P-ABC中,底面△ABC为等边三角形,∠APC=90°,PB=AC=2PA=4,O为AC的中点。
(Ⅰ)求证:BO⊥PA;
(Ⅱ)判断在线段AC上是否存在点Q(与点O不重合),使得△PQB为直角三角形?若存在,试找出一个点Q,并求的值;若不存在,说明理由。
如图,斜三棱柱中,侧面底面ABC,侧面是菱形,,E、F分别是、AB的中点.
求证:(1)EF∥平面;
(2)平面CEF⊥平面ABC.
①若,,则;
②若,,则;
③若,,,,则;
④若,,,,则。
其中命题正确的是 .(填序号)
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