即二面角的余弦值为,二面角的正切值为. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

在四棱锥中,平面,底面为矩形,.

(Ⅰ)当时,求证:

(Ⅱ)若边上有且只有一个点,使得,求此时二面角的余弦值.

【解析】第一位女利用线面垂直的判定定理和性质定理得到。当a=1时,底面ABCD为正方形,

又因为,………………2分

,得证。

第二问,建立空间直角坐标系,则B(1,0,1)D(0,a,0)C(1,a,0)P(0,0,1)……4分

设BQ=m,则Q(1,m,0)(0《m《a》

要使,只要

所以,即………6分

由此可知时,存在点Q使得

当且仅当m=a-m,即m=a/2时,BC边上有且只有一个点Q,使得

由此知道a=2,  设平面POQ的法向量为

,所以    平面PAD的法向量

的大小与二面角A-PD-Q的大小相等所以

因此二面角A-PD-Q的余弦值为

解:(Ⅰ)当时,底面ABCD为正方形,

又因为,………………3分

(Ⅱ) 因为AB,AD,AP两两垂直,分别以它们所在直线为X轴、Y轴、Z轴建立坐标系,如图所示,

则B(1,0,1)D(0,a,0)C(1,a,0)P(0,0,1)…………4分

设BQ=m,则Q(1,m,0)(0《m《a》要使,只要

所以,即………6分

由此可知时,存在点Q使得

当且仅当m=a-m,即m=a/2时,BC边上有且只有一个点Q,使得由此知道a=2,

设平面POQ的法向量为

,所以    平面PAD的法向量

的大小与二面角A-PD-Q的大小相等所以

因此二面角A-PD-Q的余弦值为

 

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在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是边长为a的正方形,PA⊥平面ABCD,且PA=2AB.(1)求证:BD⊥PC;
(2)求三棱锥A-PCD的体积;
(3)求二面角B-PC-D的余弦值.

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(2009•聊城一模)如图,在四棱台ABCD-A1B1C1D1中,下底ABCD是边长为2的正方形,上底A1B1C1D1是边长为1的正方形,侧棱DD1⊥平面ABCD,DD1=2.
(Ⅰ)求证:B1B∥平面D1AC;
(Ⅱ)求二面角B1-AD1-C的余弦值.

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(2013•青岛一模)如图,几何体ABCD-A1B1C1D1中,四边形ABCD为菱形,∠BAD=60°,AB=a,面B1C1D1∥面ABCD,BB1、CC1、DD1都垂直于面ABCD,且BB1=
2
a
,E为CC1的中点,F为AB的中点.
(Ⅰ)求证:△DB1E为等腰直角三角形;
(Ⅱ)求二面角B1-DE-F的余弦值.

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(2012•黄冈模拟)如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,AA1=
6
,AC1
=3,AB=2,BC=1.
(1)证明:BC⊥平面ACC1A1
(2)D为CC1中点,在棱AB上是否存在一点E,使DE∥平面AB1C1,证明你的结论.
(3)求二面角B-AB1-C1的余弦值的大小.

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