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如图,已知矩形中,,将矩形沿对角线折起,使移到点,且在平面上的射影恰好在上.

(1)求证:
(2)求证:平面平面
(3)求二面角的余弦值.

(1)详见解析;(2)详见解析;(3)二面角的余弦值.

解析试题分析:(1)利用折叠后点在平面内的射影点在棱上得到平面,从而得到,再结合即可证明平面,进而证明;(2)由(1)中的结论平面并结合平面与平面垂直的判定定理即可证明平面平面;(3)先作,连接,利用(1)中的结论平面得到,于是得到平面,于是得到为二面角的平面角,然后在直角三角形中计算,进而确定二面角的余弦值;另一种方法是利用空间向量法计算二面角的余弦值.
试题解析:(1)在平面上的射影上,平面
平面
平面
平面
(2)四边形是矩形,
由(1)知平面
平面平面平面
(3)平面,在中,由,得
过点,垂足为点,连接
平面

练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图长方体中,底面是正方形,的中点,是棱上任意一点.

⑴求证:
⑵如果,求的长.

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图,在直三棱柱中,为的中点.

(1)求证:∥平面
(2)求证:平面

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图,是⊙的一条切线,切点为都是⊙的割线,已知

(1)证明:
(2)证明:

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图,四边形PCBM是直角梯形,∠PCB=90°,PM∥BC,PM=1,BC=2.又AC=1,∠ACB=120°,AB⊥PC,直线AM与直线PC所成的角为60°.

(1)求证:PC⊥AC;
(2)求二面角M﹣AC﹣B的余弦值;
(3)求点B到平面MAC的距离.

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图所示,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,侧棱PD^底面ABCD,PD=DC,点E是PC的中点,作EF^PB交PB于点F,

(1)求证:PA//平面EDB;
(2)求证:PB^平面EFD;
(3)求二面角C-PB-D的大小.

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

(如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面是边长为2的菱形,∠BAD=60°,对角线AC与BD相交于点O,PO为四棱锥P﹣ABCD的高,且,E、F分别是BC、AP的中点.

(1)求证:EF∥平面PCD;
(2)求三棱锥F﹣PCD的体积.

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图,AB是圆的直径,PA垂直圆所在的平面,C是圆周上的一点.

(1)求证:平面PAC⊥平面PBC;(6分)
(2)若AB=2,AC=1,PA=1,求二面角C­PB­A的余弦值.(6分)

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

如图,几何体中,四边形为菱形,,面∥面,都垂直于面,且的中点,的中点.

(1)求几何体的体积;
(2)求证:为等腰直角三角形;
(3)求二面角的大小.

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