【題目】如圖所示的幾何體是由以等邊三角形為底面的棱柱被平面所截而得，已知平面 為的中點, 面．

(1)求的長；

(2)求證：面面；

(3)求平面與平面相交所成銳角二面角的余弦值．

【答案】（1）；（2）證明見解析；（3）.

【解析】試題分析：（1）取的中點，連接,則為梯形的中位線， ，先證明四邊形為平行四邊形， ，可得；（2）由平面面，結合可得面，因為 ，所以面，從而得面面；(3) 以為原點， 所在直線分別為 軸建立空間直角坐標系，分別求出平面與平面的一個法向量，利用空間向量夾角余弦公式可得結果.

試題解析：（1）取的中點，連接,則為梯形的中位線，

又,所以

所以四點共面,因為面，且面面所以

所以四邊形為平行四邊形， 所以

（2）由題意可知平面面；又且平面

所以面，因為 所以面

又面， 所以面面；.

（3）以為原點， 所在直線分別為軸建立空間直角坐標系設為的中點，則,易證： 平面

平面的法向量為

設平面的法向量為，

由得 所以

所以，由所求二面角為銳二面角角，所以平面與平面相交所成銳角二面角的余弦值．

【方法點晴】本題主要考面面垂直的證明、線面平行的定斷與性質以及利用空間向量求二面角，屬于難題. 空間向量解答立體幾何問題的一般步驟是：（1）觀察圖形，建立恰當?shù)目臻g直角坐標系；（2）寫出相應點的坐標，求出相應直線的方向向量；（3）設出相應平面的法向量，利用兩直線垂直數(shù)量積為零列出方程組求出法向量；（4）將空間位置關系轉化為向量關系；（5）根據(jù)定理結論求出相應的角和距離.

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中數(shù)學 來源： 題型：

【題目】如圖，在平行六面體ABCD－A1B1C1D1中，AA1⊥平面ABCD，且AB＝AD＝2，AA1＝，∠BAD＝120°.

(1)求異面直線A1B與AC1所成角的余弦值；

(2)求二面角B－A1D－A的正弦值．

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科目：高中數(shù)學 來源： 題型：

【題目】已知函數(shù).

（Ⅰ）設函數(shù)，試討論函數(shù)的單調性；

（Ⅱ）設函數(shù) ，求函數(shù)的最小值.

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科目：高中數(shù)學 來源： 題型：

【題目】某同學用“五點法”畫函數(shù)f（x）＝Asin（ωx+φ）（ω＞0，|φ|）在某一個周期內(nèi)的圖象時，列表并填入了部分數(shù)據(jù)，如表：

ωx+φ

0

π

2π

x

Asin（ωx+φ）

0

5

﹣5

0

（1）請將上表數(shù)據(jù)補充完整，并直接寫出函數(shù)f（x）的解析式；

（2）將y＝f（x）圖象上所有點向左平移θ（θ＞0）個單位長度，得到y＝g（x）的圖象.若y＝g（x）圖象的一個對稱中心為（，0），求θ的最小值.

（3）若，求的值.

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科目：高中數(shù)學 來源： 題型：

【題目】某校從參加高一年級期末考試的學生中抽出60名學生，將其數(shù)學成績（均為整數(shù)）分成六段后，畫出如下部分頻率分布直方圖.觀察圖形的信息，回答下列問題：

（1）求第四小組的頻率，補全頻率分布直方圖，并求樣本數(shù)據(jù)的眾數(shù)，中位數(shù)，平均數(shù)和方差，（同一組中的數(shù)據(jù)用該區(qū)間的中點值作代表）；

（2）從被抽取的數(shù)學成績是分以上（包括分）的學生中選兩人，求他們在同一分數(shù)段的概率；

（3）假設從全市參加高一年級期末考試的學生中，任意抽取個學生，設這四個學生中數(shù)學成績?yōu)?/span>分以上（包括分）的人數(shù)為（以該校學生的成績的頻率估計概率），求的分布列和數(shù)學期望.

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科目：高中數(shù)學 來源： 題型：

【題目】如圖是正方體的平面展開圖，在這個正方體中，正確的命題是（ ）

A. BD與CF成60°角 B. BD與EF成60°角 C. AB與CD成60°角 D. AB與EF成60°角

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科目：高中數(shù)學 來源： 題型：

【題目】已知曲線，，則下列結論正確的是（ ）

A. 把上所有的點向右平移個單位長度，再把所有圖象上各點的橫坐標縮短到原來的倍（縱坐標不變），得到曲線

B. 把上所有點向左平移個單位長度，再把所得圖象上各點的橫坐標伸長到原來的3倍（縱坐標不變），得到曲線

C. 把上各點的橫坐標縮短到原來的倍（縱坐標不變），再把所得圖象上所有的點向左平移個單位長度，得到曲線

D. 把上各點的橫坐標伸長到原來的3倍（縱坐標不變），再把所得圖象上所有的點向左平移個單位長度，得到曲線

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科目：高中數(shù)學 來源： 題型：

【題目】如圖,在梯形中, 于, .將沿折起至,使得平面平面（如圖2）, 為線段上一點.

圖1 圖2

（Ⅰ）求證: ；

（Ⅱ）若為線段中點,求多面體與多面體的體積之比；

（Ⅲ）是否存在一點,使得平面?若存在,求的長.若不存在,請說明理由.

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科目：高中數(shù)學 來源： 題型：

【題目】設是奇函數(shù)，是偶函數(shù)，且其中.

（1）求和的表達式，并求函數(shù)的值域

（2）若關于的方程在區(qū)間內(nèi)恰有兩個不等實根，求常數(shù)的取值范圍

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