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(本小题满分12分)如图,四棱锥 的底面为正方形,侧棱 底面 ,且 , 分别是线段 的中点. (Ⅰ)
(本小题满分12分)如图,四棱锥 的底面为正方形,侧棱 底面 ,且 , 分别是线段 的中点. (Ⅰ)求证: //平面 ;(Ⅱ)求证: 平面 ;(Ⅲ)求二面角 的大小.
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推荐答案 2015-01-18
(1)、(2)见解析;(3)
(1)因为
分别是线段
的中点,所以
,由线面平行的判定定理得
//平面
;(2)由已知易证
平面
,所以
,又
,
分别是线段
的中点,得
,根据线面垂直的判定定理得
0 平面
1 ;(3)由二面角的定义知
就是所求二面角的平面角,等于
.另解:因为四棱锥
的底面为正方形,侧棱
底面
,可建立空间直角坐标系,写出需要的各点坐标.(1)只需证出
与
共线;(2)只需证
与平面
1 内的任意两个不共线向量垂直;(3)需求出平面
的法向量和平面
的法向量,把二面角转化为两个法向量的夹角,注意角的范围.
建立如图所示的空间直角坐标系
,
,
,
,
,
.…………1分
(Ⅰ)证明:
∵
,
,
∴
,
∵
平面
,且
平面
,
∴
//平面
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(本小题满分12分)如图,
在
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底面
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答:
2)二面角 的大小为 . 解法:(1
)如图,
建立空间直角坐标系 .设 ,则 , .取
的中点
,则 . 平面 平面 ,所以 平面 .(2)不妨设 ,则 . 中点 又 , ,所以向量 和 的夹角等于二面角 的平面角. .所以二面角 的大小为 .
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