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如图,四棱锥中,平面,底面为矩形,的中点.

(1)求证:
(2)在线段上是否存在一点,使得平面?若存在,求出的长;若不存在,请说明理由.

(1)证明详见解析;(2)当为线段的中点时,满足平面,此时.

解析试题分析:(1)要证线线垂直,通常只需证线面垂直,本题中要证,只需证明平面,而要证平面,又只需证垂直于平面内的两条相交直线即可,这两个垂直关系,由题中的为矩形及平面不难得到,命题得证;(2)先假设在线段上能找到一点,使得平面,此时平面平面平面,由线面平行的性质可知,由的中点,在中可知,也是的中点,此时再根据题中的条件,即可求出的值,最后采用综合法进行证明即可,问题得以解决.
试题解析:(1)证明:因为平面平面,所以
又因为是矩形,所以
因为,所以平面        4分
又因为平面,所以       6分
(2)取中点,连结
因为的中点,的中点,所以
又因为平面平面,所以平面    10分
此时
即在边上存在一点,使得平面的长为    12分.
考点:1.空间中的垂直关系;2.空间中的平行关系.

练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图,在三棱柱中,平面.以为邻边作平行
四边形,连接
(1)求证:平面
(2)求证:平面

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图,在三棱柱中,侧面为菱形,且的中点.

(1)求证:平面平面
(2)求证:∥平面

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图,已知四棱锥
平面的中点.

(1)求证:∥平面
(2)求证:平面平面
(3)求四棱锥的体积.

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图,四棱锥PABCD中,AB⊥AC,AB⊥PA,AB∥CD,AB=2CD,E,F,G,M,N分别为PB,AB,BC,PD,PC的中点

(1)求证:CE∥平面PAD;
(2)求证:平面EFG⊥平面EMN.

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图,在四棱锥PABCD中,底面是边长为2的菱形,∠BAD=120°,且PA⊥平面ABCD,PA=2,M、N分别为PB、PD的中点.

(1)证明:MN∥平面ABCD;
(2)过点A作AQ⊥PC,垂足为点Q,求二面角AMNQ的平面角的余弦值.

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图所示,四棱锥PABCD的底面为正方形,侧棱PA⊥底面ABCD,且PA=AD=2,E,F,H分别是线段PA,PD,AB的中点.

(1)求证:PB∥平面EFH;
(2)求证:PD⊥平面AHF.

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图①,在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AB=AD,∠ABC=60°,E是BC的中点.如图②,将△ABE沿AE折起,使二面角BAEC成直二面角,连结BC、BD,F是CD的中点,P是棱BC的中点.求证:

图①图②
(1)AE⊥BD;
(2)平面PEF⊥平面AECD.

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如图所示,在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,点M在AD1上移动,点N在BD上移动,D1M=DN=a(0<a<),连接MN.

(1)证明对任意a∈(0,),总有MN∥平面DCC1D1.
(2)当a为何值时,MN的长最小?

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