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(本小题满分13分)如图,已知平行四边形和矩形所在的平面互相垂直,是线段的中点.

(1)求证:;(2)求二面角的大小;

(3)设点为一动点,若点出发,沿棱按照

的路线运动到点,求这一过程中形成的三棱锥的体积的最小值.

(Ⅰ) 见解析   (Ⅱ)   (Ⅲ)


解析:

法一:(1)易求,从而,由三垂线定理知:.

(2)法一:易求由勾股定理知

设点在面内的射影为,过,连结

为二面角的平面角.

中由面积法易求,由体积法求得点到面的距离是

所以,所以求二面角的大小为.

法二:易求由勾股定理知,过,又过,连结.则易证为二面角的平面角

.在中由面积法易求,从而于是

所以,在中由余弦定理求得.再在中由余弦定理求得.最后在中由余弦定理求得,所以求二面角的大小为.………… 8分

(3)设AC与BD交于O,则OF//CM,所以CM//平面FBD,当P点在M或C时,三棱锥P—BFD的体积的最小.. ……………… 13分

解法二:空间向量解法,略.

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(Ⅰ)求证:∥平面

(Ⅱ)求异面直线所成的角。www.7caiedu.cn           

 

 

 

 

 

 


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