(本小题满分12分)如图,矩形所在平面与平面垂直,,且,为上的动点.
(Ⅰ)当为的中点时,求证:;
(Ⅱ)若,在线段上是否存在点E,使得二面角的大小为. 若存在,确定点E的位置,若不存在,说明理由.
(1)根据已知条件当为中点时,,
从而为等腰直角三角形,∴,同理可得,∴,
于是,再结合又平面平面,得到平面得到证明。 (2) 点在线段BC上距B点处
解析试题分析:方法一:不妨设,则.
(Ⅰ)证明:当为中点时,,
从而为等腰直角三角形,∴,
同理可得,∴,
于是,
又平面平面,
平面平面,
平面,
∴ ,又,∴.………………6分
(Ⅱ)若线段上存在点,使二面角为。
过点作于,连接,由⑴ 所以
为二面角的平面角,
…………………………..8分
设, 则中,在中由,得,则,在中 ,所以,所以线段上存在点,当时,二面角为。 .12分
方法二:∵平面平面,平面平面,平面,
以为原点,所在直线为轴,建立空间直角坐标系如图.
(Ⅰ)不妨设,AB=1
则,
从而
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(本题满分12分)
如图,四棱锥P—ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,AC⊥CD,∠ABC=60°,PA=AB=BC,E是PC的中点。
(1)求证:CD⊥AE;
(2)求证:PD⊥面ABE。
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(本小题满分12分)已知直三棱柱中,△为等腰直角三角形,∠ =,且=,、、分别为、、的中点.
(1)求证:∥平面;
(2)求证:⊥平面;
(3)求三棱锥的体积.
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(本小题满分12分)如图所示,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC⊥BC.
(1) 求证:平面AB1C1⊥平面AC1;
(2) 若AB1⊥A1C,求线段AC与AA1长度之比;
(3) 若D是棱CC1的中点,问在棱AB上是否存在一点E,使DE∥平面AB1C1?若存在,试确定点E的位置;若不存在,请说明理由.
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如图所示,等腰△ABC的底边AB=6,高CD=3,点E是线段BD上异于点B、D的动点.点F在BC边上,且EF⊥AB.现沿EF将△BEF折起到△PEF的位置,使PE⊥AE.记,用表示四棱锥P-ACFE的体积.
(Ⅰ)求 的表达式;
(Ⅱ)当x为何值时,取得最大值?
(Ⅲ)当V(x)取得最大值时,求异面直线AC与PF所成角的余弦值
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(本小题满分14分)
在四棱锥中,//,, ,平面,.
(Ⅰ)设平面平面,求证://;
(Ⅱ)求证:平面;
(Ⅲ)设点为线段上一点,且直线与平面所成角的正弦值为,求的值.
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(本题满分10分)
如图,已知三棱锥O-ABC的侧棱OA,OB,OC两两垂直,且OA=2,OB=3,OC=4,E是OC的中点.
(1)求异面直线BE与AC所成角的余弦值;
(2)求二面角A-BE-C的余弦值.
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(本小题满分12分)
如图,直三棱柱ABC—A1B1C1中,AC=BC=1,∠ACB=90°,AA1=,D是A1B1中点.
(1)求证:C1D⊥AB1 ;
(2)当点F在BB1上什么位置时,会使得AB1⊥平面C1DF?并证明你的结论.
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