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(本题12分)已知四棱锥的三视图如下图所示,是侧棱上的动点.

(Ⅰ) 求四棱锥的体积;

(Ⅱ) 是否不论点在何位置,都有?证明你的结论;

(Ⅲ) 若点的中点,求二面角的大小.

解:(Ⅰ) 由三视图可知,四棱锥的底面是边长为1的正方形,

侧棱底面,且. ∴

即四棱锥的体积为.             ………………………………4分

(Ⅱ) 不论点在何位置,都有.                            

证明如下:连结,∵是正方形,∴.          

底面,且平面,∴.       

又∵,∴平面.                        

∵不论点在何位置,都有平面

∴不论点在何位置,都有.        ………………………………8分

(Ⅲ) 在平面内过点,连结.

∴Rt△≌Rt△

从而△≌△,∴.

为二面角的平面角.                           

在Rt△中,

,在△中,由余弦定理得

,              

,即二面角的大小为.  …………………12分

练习册系列答案
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