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题型:填空题
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填空题

在各面均为等边三角形的四面体中,异面直线所成角的余弦值为      

正确答案

0

如图,取BC中点D,连接SD,AD,

因为△SBC与△ABC是等边三角形,

所以SD⊥BC,AD⊥BC,

因为AD∩SD=D,

所以BC⊥平面SAD,

所以BC⊥SA,

所以异面直线SA与BC所成的角为90o

所以异面直线SA与BC所成角的余弦值为0.

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题型:简答题
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简答题

(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分7分,第2小题满分7分.

(理科)已知四棱锥的底面是直角梯形,

侧面为正三角形,.如图4所示.

(1) 证明:平面

(2) 求四棱锥的体积

正确答案

证明(1) 直角梯形,又

∴在△和△中,有

解(理科)(2)设顶点到底面的距离为.结合几何体,可知

 又

于是,,解得

所以

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题型:简答题
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简答题

已知矩形与正三角形所在的平面互相垂直, 分别为棱的中点,,

(1)证明:直线平面

(2)求二面角的大小.

正确答案

(1)证明:方法一:

取EC的中点F,连接FM,FN,

 ………………………2分

所以,所以四边形为平行四边形,

所以,                           …………………………………4分

因为平面平面

所以直线平面;                  …………………………………6分

(2)解:由题设知面

,∴面,作,则,作,连接,由三垂线定理可知

就是二面角的平面角,  …………………………………9分

在正中,可得,在中,可得,故在中,,                     …………………………………11分

所以二面角的大小为      …………………………………12分

方法二:如图以N为坐标原点建立空间右手直角坐标系,所以

 

 …1分

(1)取EC的中点F ,所以,                   

设平面的一个法向量为,因为

所以;所以, ……………3分

因为,所以  ………………………5分

因为平面,所以直线平面    ………………………7分

(2)设平面的一个法向量为,因为

所以;所以……………9分

        ………………………………11分

因为二面角的大小为锐角,

所以二面角的大小为     ………………………………12分

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题型:简答题
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简答题

(本小题满分12分)

如图,平面ABC,EB//DC,AC=BC=EB=2DC=2,,P、Q分别为DE、AB的中点。

(Ⅰ)求证:PQ//平面ACD;

(Ⅱ)求几何体B—ADE的体积; 

(Ⅲ)求平面ADE与平面ABC所成锐二面角的正切值。

正确答案

(Ⅰ)证明:取的中点,连接,易证平面

…………………………  (4分)

(Ⅱ)…(6分)

………………………………………  (8分)

(Ⅲ)

…(10分)

………………………… (12分)

注:用向量法请对应给分.

(法2)解:以C为原点,CA、CB、CD所在直线为x、y、z轴建立空间直角坐标系C-xyz,则A(2,0,0)B(0,2,0)C(0,0,0)D(0,0,1)E(0,2,2)

设面ADE法向量为

可取

即面ADE与面ABC所成的二面角余弦值为

易得面ADE与面ABC所成二面角的正切值为……………………(12分)

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题型:简答题
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简答题

在菱形中,,线段的中点是,现将沿折起到的位置,使平面和平面垂直,线段的中点是

⑴证明:直线∥平面

⑵判断平面和平面是否垂直,并证明你的结论.

正确答案

(1)证明略

(2)垂直

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题型:简答题
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简答题

如图,在四棱锥中,底面是边长为1的菱形,, 底面, ,的中点.

(Ⅰ)、求异面直线AB与MD所成角的大小;

(Ⅱ)、求平面与平面所成的二面角的余弦值.

正确答案

解:作于点P,如图,分别以AB,AP,AO

所在直线为轴建立坐标系,

,

…………………2分

(Ⅰ)设所成的角为,

 , 所成角的大小为…5分

(Ⅱ)

设平面OCD的法向量为,

,即

,解得 … 6分

易知 平面OAB的一个法向量为 ………7分

……………………………………………………9分

由图形知,平面与平所成的二面角的余弦值为…………………10分

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题型:简答题
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简答题

(本题满分13分)   如图5,已知直角梯形所在的平面

垂直于平面

.    (1)在直线上是否存在一点,使得

平面?请证明你的结论;

(2)求平面与平面所成的锐二面角的余弦值。

正确答案

(1)略

(2)

(2)(法1)过的平行线,过的垂线交,连结,∵,∴

是平面与平面所成二面角的棱.……8分

∵平面平面,∴平面

又∵平面平面,∴

所求二面角的平面角.………………10分

,则

. ………13分

(法2)∵,平面平面

∴以点为原点,直线轴,直线轴,建立空间直角坐标系,则轴在平面内(如图).设,由已知,得

,…………………8分

设平面的法向量为

解之得

,得平面的一个法向量为.         ………10分

又∵平面的一个法向量为.……11分

.………13分

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题型:简答题
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简答题

如图:在直角三角形ABC中,已知, D为AC的中点,E为BD的中点,AE的延长线交BC于F,将△ABD沿BD折起,二面角的大小记为.

⑴求证:平面平面BCD;                     

⑵当时,求的值;            

⑶在⑵的条件下,求点C到平面的距离.

正确答案

(1)证明:由△PBA为Rt△, ∠C=    AB=   ∵D为AC中点,

∴AD=BD=DC  ∵△ABD为正三角形   又∵E为BD中点

∴BD⊥AE’ BD⊥EF   又由A’EEF=E,且A’E、EF平面A’EF

BD⊥平面A’EF       ∴面A’EF⊥平面BCD………………………4分

(2) BD⊥AE’, BD⊥EF得 

∠A’EF为二面角A’-BD-C的平面角的大小即∠A’EF= ……………5分

以E为坐标原点,得

,得………………10分

(3)用等积法易得所求距离为:………………14分

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题型:简答题
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简答题

(本小题满分12分)

在长方体中,上的动点,点的中点.

(1)当点在何处时,直线//平面,并证明你的结论;

(2)在(Ⅰ)成立的条件下,求二面角的大小.

正确答案

证明:(Ⅰ)当的中点时,

∥平面.   

证明:取的中点N,连结MNAN

MNAE

 四边形MNAE为平行四边形,可知 MEAN

在平面∥平面.                                       

方法二)延长延长线于,连结.

,又的中点,

平面∥平面.

(Ⅱ)当的中点时,, ,又,

可知,所以,平面平面,

所以二面角的大小为;高

又二面角的大小为二面角与二面角大小的和,

只需求二面角的大小即可;

A点作DEF,则平面,

FH,连结AH

AHF即为二面角的平面角,         

所以二面角的大小为

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题型:简答题
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简答题

(本小题满分12分)

在棱长为的正方体中,是线段 中点,.

(Ⅰ) 求证:^;(Ⅱ) 求证:∥平面

(Ⅲ) 求三棱锥的体积.

正确答案

(1)略

(2)略

(2)

(Ⅲ)

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