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题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图所示的多面体中, 是菱形,是矩形,平面

(1) 求证:平面平面

(2) 若二面角为直二面角,求直线与平面所成的角的正弦值。

正确答案

见解析。

解析

(1)矩形中,-

平面平面,平面

同理平面,

u平面∥平面

(2)取的中点.

由于, ,

是菱形,是矩形,所以,是全等三角形,

所以就是二面角的平面角

解法1(几何方法):

延长,使,由已知可得,是平行四边形,矩形,所以是平行四边形,共面,由上证可知, ,相交于平面为所求。

,,得

等腰直角三角形中,,可得

直角三角形中,

解法2几何方法):由平面,欲求直线与平面所成的角,先求所成的角. ------12分

连结,设则在中,,用余弦定理知 ---14分

解法3(向量方法):

为原点,轴、

建立如图的直角坐标系,由

,平面的法向量

.

知识点

平面与平面平行的判定与性质
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图所示的多面体中, 是菱形,是矩形,平面

(1)求证:平面平面

(2)若二面角为直二面角,求直线与平面所成的角的正弦值。

正确答案

见解析。

解析

(1)

矩形中,

平面平面,平面

同理平面,

u平面∥平面

(2)取的中点.

由于, ,

是菱形,是矩形,所以,是全等三角形,

所以就是二面角的平面角

解法1(几何方法):

延长,使,由已知可得,是平行四边形,矩形,所以是平行四边形,共面,由上证可知, ,相交于平面为所求。

,,得

等腰直角三角形中,,可得

直角三角形中,

解法2(几何方法):由平面,欲求直线与平面所成的角,先求所成的角.

连结,设则在中,,用余弦定理知

解法3(向量方法):

为原点,轴、

建立如图的直角坐标系,由

,平面的法向量

.

知识点

平面与平面平行的判定与性质线面角和二面角的求法
1
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

若空间三条直线满足,则直线           ………(  ).

A一定平行

B一定相交

C一定是异面直线

D一定垂直

正确答案

D

解析

知识点

平面与平面平行的判定与性质
1
题型:填空题
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填空题 · 12 分

已知为定义在(0,+∞)上的可导函数,且,则不等式的解集为___________。

正确答案

解析

略。

知识点

平面与平面平行的判定与性质
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图:在四棱锥中,底面是正方形,,点上,且

(1)求证:平面

(2)求二面角的余弦值;

(3)证明:在线段上存在点,使∥平面,并求的长。

正确答案

见解析

解析

(1)证明:

,同理————2分

平面,———4分

(2)以为原点,分别为轴建立空间直角坐标系,

———6分

平面的法向量为

设平面的法向量为               ———7分

,由,取 ,———8分

设二面角的平面角为

二面角的余弦值为,———10分

(3)假设存在点,使∥平面

———12分

 由∥平面,解得

存在点的中点,即, ———14分

知识点

平面与平面平行的判定与性质
下一知识点 : 平行关系的综合应用
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