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如图,四棱锥的底面是正方形,平面上的点,且.

(1)证明:
(2)若,求二面角的余弦值.

(1)详见解析;(2)二面角的余弦值为.

解析试题分析:(1)要证,先证平面,则要证明垂直于平面内的两条相交直线,先由正方形的对角线互相垂直得到,再由平面,得到,结合直线与平面垂直的判定定理得到平面,从而得到;(2)以为原点,所在的直线为轴建立空间直角坐标系,利用空间向量法求二面角的余弦值.
试题解析:(1)∵平面,∴
∵底面是正方形,∴,∴平面
平面,∴.
(2)以为原点,所在的直线为轴建立空间直角坐标系.
,则,因为
易知,
所以
设平面的法向量为,则
,令,得,同理可取平面的法向量
所以,所以二面角的余弦值为.
考点:1.直线与平面垂直;2.利用空间向量法求二面角

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,直角梯形中,,点分别是的中点,点上,沿将梯形翻折,使平面平面.

(1)当最小时,求证:;
(2)当时,求二面角平面角的余弦值.

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如图,ABCD是块矩形硬纸板,其中AB=2ADADEDC的中点,将它沿AE折成直二面角D-AE-B.

(1)求证:AD⊥平面BDE
(2)求二面角B-AD-E的余弦值.

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如图,在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD为等腰梯形,ABCDAB=4,BCCD=2,AA1=2,EE1F分别是棱ADAA1AB的中点.

(1)证明:直线EE1∥平面FCC1
(2)求二面角B-FC1-C的余弦值.

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在等腰梯形ABCD中,ADBCADBC,∠ABC=60°,NBC的中点,将梯形ABCDAB旋转90°,得到梯形ABCD′(如图).

(1)求证:AC⊥平面ABC′;
(2)求证:CN∥平面ADD′;
(3)求二面角A-CN-C的余弦值.

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如图,在直三棱柱中,中点.

(1)求证:平面
(2)求直线与平面所成角的正弦值.

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如图,四棱锥中,是正三角形,四边形是矩形,且平面平面

(Ⅰ)若点的中点,求证:平面
(II)试问点在线段上什么位置时,二面角的余弦值为.

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如图,在直棱柱

(I)证明:
(II)求直线所成角的正弦值。

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图,已知正方体边长都为2,且
E是BC的中点,F是的中点,
(1)求证:。(2分)
(2)求点A到的距离。(5分)
(3)求证:CF∥。(3分)
(4) 求二面角E-ND-A的平面角大小的
余弦值。(4分)

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