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如图,四棱柱中,底面.四边形为梯形,,且.过三点的平面记为的交点为.
(1)证明:的中点;
(2)求此四棱柱被平面所分成上下两部分的体积之比;
(3)若,梯形的面积为6,求平面与底面所成二面角大小.

(1)的中点;(2);(3).

解析试题分析:(1)利用面面平行来证明线线平行,则出现相似三角形,于是根据三角形相似即可得出,即的中点.(2)连接.设,梯形的高为,四棱柱被平面所分成上下两部分的体积分别为,则.先表示出,就可求出,从而.(3)可以有两种方法进行求解.第一种方法,用常规法,作出二面角.在中,作,垂足为,连接.又,所以平面,于是.所以为平面与底面所成二面角的平面角.第二种方法,建立空间直角坐标系,以为原点,分别为轴和轴正方向建立空间直角坐标系.设.因为,所以.从而,所以.设平面的法向量,再利用向量求出二面角.
(1)证:因为,
所以平面∥平面.从而平面与这两个平面的交线相互平行,即.
的对应边相互平行,于是.
所以,即的中点.
(2)解:如图,连接.设,梯形的高为,四棱柱被平面所分成上下两部分的体积分别为,则.

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(1)证明:平面平面
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