如圖，已知正方體的棱長(zhǎng)為2，E、F分別是、的中點(diǎn)，過(guò)、E、F作平面交于G．
(l)求證：EG∥；
(2)求二面角的余弦值；
(3)求正方體被平面所截得的幾何體的體積．

(1)詳見(jiàn)試題解析(2) (3)

解析試題分析：（1）兩平行平面都與第三個(gè)平面相交，則交線平行；
（2）以為原點(diǎn)分別以為軸，建立空間直角坐標(biāo)系，平面的法向量為，求出平面的法向量，利用空間向量的夾角公式求二面角的余弦值．
（3）所求幾何體是由正方體截去一個(gè)三棱臺(tái)而得到， 所以，．
（1）證明：在正方體中，因?yàn)槠矫?img src="http://thumb.1010pic.com/pic5/tikupic/0d/0/kizla3.png" style="vertical-align:middle;" />平面,
平面平面平面平面

（2）解：如圖，以為原點(diǎn)分別以為軸，建立空間直角坐標(biāo)系，
則有

設(shè)平面的法向量為則由和得
取得
又平面的法向量為
故
所以截面與底面所成二面角的余弦值為
（3）解：設(shè)所截幾何體的體積為
與相似，



故

考點(diǎn)：1、平面與平面平行的性質(zhì)；2、空間直角坐標(biāo)系；3、向量夾角公式；4、組合體的體積．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中數(shù)學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

在如圖所示的多面體中，底面BCFE是梯形，EF//BC，又EF平面AEB，AEEB，AD//EF，BC=2AD=4，EF=3，AE=BE=2，G為BC的中點(diǎn)．
(1)求證：AB//平面DEG；
(2)求證：BDEG；
(3)求二面角C—DF—E的正弦值．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

已知四邊形ABCD滿足，E是BC的中點(diǎn)，將△BAE沿AE翻折成，F(xiàn)為的中點(diǎn)．
（1）求四棱錐的體積；
（2）證明：；
（3）求面所成銳二面角的余弦值．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

如圖，在直三棱柱中，已知，，．

（1）求異面直線與夾角的余弦值；
（2）求二面角平面角的余弦值．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

已知在四棱錐P－ABCD中，底面ABCD是矩形，且AD＝2，AB＝1，PA⊥平面ABCD，E、F分別是線段AB、BC的中點(diǎn)．

(1)證明：PF⊥FD；
(2)判斷并說(shuō)明PA上是否存在點(diǎn)G，使得EG∥平面PFD；
(3)若PB與平面ABCD所成的角為45°，求二面角A－PD－F的余弦值．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

如圖，是直角梯形，∠＝90°，∥，＝1，＝2，又＝1，∠＝120°，⊥，直線與直線所成的角為60°.
（1）求二面角的的余弦值；
（2）求點(diǎn)到面的距離.

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科目：高中數(shù)學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

如圖，幾何體中，為邊長(zhǎng)為的正方形，為直角梯形，，，，，．

（1）求異面直線和所成角的大小；
（2）求幾何體的體積．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

在空間直角坐標(biāo)系中，已知點(diǎn)A（1，0，2），B（1，—3，1），點(diǎn)M在y軸上，且M到A與到B的距離相等，則M的坐標(biāo)是        。

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科目：高中數(shù)學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

如圖所示，四棱錐PABCD中，PA⊥底面ABCD，BC＝CD＝2，AC＝4，∠ACB＝∠ACD＝，F(xiàn)為PC的中點(diǎn)，AF⊥PB.

(1)求PA的長(zhǎng)；
(2)求二面角B-AF-D的正弦值．

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同步練習(xí)冊(cè)答案