如圖,在三棱柱中,底面,,分別是棱,的中點,為棱上的一點,且//平面.
(1)求的值;
(2)求證:
(3)求二面角的余弦值.
(1);(2)詳見解析;(3)二面角的余弦值為.

試題分析:(1)求的值,關(guān)鍵是找的位置,注意到平面,有線面平行的性質(zhì),可得,由已知中點,由平面幾何知識可得中點,從而可得的值;(2)求證:,有圖觀察,用傳統(tǒng)方法比較麻煩,而本題由于底面,所以,,又,這樣建立空間坐標比較簡單,故以為原點,以分別為軸,建立空間直角坐標系,取,可寫出個點坐標,從而得向量的坐標,證即可;(3)求二面角的余弦值,由題意可得向量是平面的一個法向量,只需求出平面的一個法向量,可設(shè)平面的法向量,利用,即可求出平面的一個法向量,利用向量的夾角公式即可求出二面角的余弦值.
(1)因為平面
平面,平面平面,
所以.                          3分
因為中點,且側(cè)面為平行四邊形
所以中點,所以.                4分
(2)因為底面,
所以,,                                      5分
,
如圖,以為原點建立空間直角坐標系,設(shè),則由可得                  6分
因為分別是的中點,
所以.                                      7分
.                    8分
所以,
所以.                                         9分

(3)設(shè)平面的法向量,則
                10分
,則,所以.                11分
由已知可得平面的法向量                    11分
所以                    13分
由題意知二面角為鈍角,
所以二面角的余弦值為.                    14分
練習冊系列答案
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如圖,在三棱錐中,直線平面,且
,又點,分別是線段,的中點,且點是線段上的動點.
證明:直線平面
(2) 若,求二面角的平面角的余弦值.

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如圖所示的幾何體中,面為正方形,面為等腰梯形,,,,且平面平面
(1)求與平面所成角的正弦值;
(2)線段上是否存在點,使平面平面?
證明你的結(jié)論.

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(2)若PA=AB=2,直線PB與平面EBD所成角的正弦值為,求四棱錐P-ABCD的體積.

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如圖,四棱錐的底面ABCD是平行四邊形,,,設(shè)中點,點在線段上且

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(2)設(shè)二面角的大小為,若,求的長.

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