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如图,已知:在菱形ABCD中,∠DAB=60°,PA⊥底面ABCD,PA=AB=2,E,F分别是AB与PD的中点.
(1)求证:PC⊥BD;
(2)求证:AF//平面PEC;
(3)求二面角P—EC—D的大小.
(1)证明见解析(2)证明见解析(3)
证明:(1)连结AC,则AC⊥BD。
∵PA⊥平面ABCD,AC是斜线PC在平面ABCD上的射影,
∴由三垂线定理得PC⊥BD。………………4分
(2)取PC的中点K,连结FK、EK,则四边形AEKF是平行四边形。
∴AF//EK,又EK平面PEC,AF平面PEC,∴AF//平面PEC。…………4分
(3)延长DA、CE交于M,过A作AH⊥CM于H,
连结PH,由于PA⊥平面ABCD,可得PH⊥CM。
∴∠PHA为所求二面角P—EC—D的平面角。………………10分
∵E为AB的中点,AE//CD,∴AM=AD=2,
在△AME中,∠MAE=120°,
由余弦定理得


………………14分
练习册系列答案
相关习题

科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

(本小题满分12分)
(注意:在试题卷上作答无效)
四棱锥中,底面为矩形,侧面底面
(Ⅰ)证明:
(Ⅱ)设侧面为等边三角形,求二面角的大小。

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

(本小题满分13分)
某高速公路收费站入口处的安全标识墩如图4所示,墩的上半部分是正四棱锥P-EFGH,下半部分是长方体ABCD-EFGH.图5、图6分别是该标识墩的正(主)视图和俯视图.
(1)请画出该安全标识墩的侧(左)视图;
(2)求该安全标识墩的体积
(3)证明:直线BD平面PEG

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,四棱锥P—ABCD的底面ABCD是正方形,侧棱PD⊥底面ABCD,PD=DC,E是PC的中点.
(1)证明PA//平面BDE;              
(2)求二面角B—DE—C的平面角的余弦值;
(3)在棱PB上是否存在点F,使PB⊥平面DEF?证明你的结论.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,在正三棱柱ABC—A1B1C1中,各棱长都相等,D、E分别为AC1,BB1的中点。(1)求证:DE∥平面A1B1C1;(2)求二面角A1—DE—B1的大小。

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

已知:正方体为棱
的中点.
(1)求证:
(2)求三棱锥的体积;
(3)求证:平面. 

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,在五面体ABCDEF中,点O是矩形ABCD的对角线的交点,△ABF、△CDE是等边三角形,CD=1,EF=BC=1,EF//BC,M为EF的中点.

(1)证明MO⊥平面ABCD
(2)求二面角E—CD—A的余弦值
(3)求点A到平面CDE的距离

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,四棱锥P—ABCD中,底面四边形ABCD是正方形,侧面PDC是边长为a的正
三角形,且平面PDC⊥底面ABCD,E为PC的中点。


 
        (I)求异面直线PA与DE所成的角;

        (II)求点D到面PAB的距离.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图a—l—是120°的二面角,A,B两点在棱上,AB=2,D在内,三角形ABD是等腰直角三角形,∠DAB=90°,C在内,ABC是等腰直角三角形∠ACB=
(I)       求三棱锥D—ABC的体积;
(2)求二面角D—AC—B的大小;     
(3)求异面直线AB、CD所成的角.

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