如图,四棱柱中,底面.四边形为梯形,,且.过三点的平面记为,与的交点为.
(1)证明:为的中点;
(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)为的中点;(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,即为的中点.(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和,,则.先表示出和,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.又且,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∥.
故与的对应边相互平行,于是.
所以,即为的中点.
(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和,,则.
科目:高中数学 来源: 题型:解答题
如图,在四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,侧棱AA1⊥底面ABCD,AB∥DC,
.
(Ⅰ)求证:CD⊥平面ADD1A1;
(Ⅱ)若直线AA1与平面AB1C所成角的正弦值为,求k的值.
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科目:高中数学 来源: 题型:解答题
如下图所示,ABCD是边长为3的正方形,DE⊥平面ABCD,AF∥DE,DE=3AF,BE与平面ABCD所成的角为60°.
(1)求证:AC⊥平面BDE;
(2)求二面角F-BE-D的余弦值;
(3)设点M是线段BD上一个动点,试确定点M的位置,使得AM∥平面BEF,并证明你的结论.
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科目:高中数学 来源: 题型:解答题
(12分)(2011•重庆)如图,在四面体ABCD中,平面ABC⊥平面ACD,AB⊥BC,AC=AD=2,BC=CD=1
(Ⅰ)求四面体ABCD的体积;
(Ⅱ)求二面角C﹣AB﹣D的平面角的正切值.
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