【題目】如圖所示，在四面體中，，平面平面，，且.

（1）證明：平面；

（2）設(shè)為棱的中點(diǎn)，當(dāng)四面體的體積取得最大值時(shí)，求二面角的余弦值.

【答案】（1）見(jiàn)證明；（2）

【解析】

（1）根據(jù)面面垂直的性質(zhì)得到平面，從而得到，利用勾股定理得到，利用線面垂直的判定定理證得平面；

（2）設(shè)，利用椎體的體積公式求得 ，利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性，從而求得時(shí)，四面體的體積取得最大值，之后利用空間向量求得二面角的余弦值.

（1）證明：因?yàn)?/span>，平面平面，

平面平面，平面，

所以平面，

因?yàn)?/span>平面，所以.

因?yàn)?/span>，所以，

所以，

因?yàn)?/span>，所以平面.

（2）解：設(shè)，則，

四面體的體積 .

，

當(dāng)時(shí)，，單調(diào)遞增；

當(dāng)時(shí)，，單調(diào)遞減.

故當(dāng)時(shí)，四面體的體積取得最大值.

以為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立空間直角坐標(biāo)系，

則，，，，.

設(shè)平面的法向量為，

則，即，

令，得，

同理可得平面的一個(gè)法向量為，

則.

由圖可知，二面角為銳角，故二面角的余弦值為.

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：

【題目】已知平面多邊形中，，，，，，為的中點(diǎn)，現(xiàn)將三角形沿折起，使.

（1）證明：平面；

（2）求三棱錐的體積.

查看答案和解析>>

科目：高中數(shù)學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】設(shè)函數(shù)，，，若對(duì)任意成立，且數(shù)列滿足：，.

（1）求函數(shù)的解析式；

（2）求證：；

（3）求證：.

查看答案和解析>>

科目：高中數(shù)學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】設(shè)函數(shù).

（1）若函數(shù)有兩個(gè)不同的極值點(diǎn)，求實(shí)數(shù)的取值范圍；

（2）若，，，且當(dāng)時(shí)，不等式恒成立，試求的最大值.

查看答案和解析>>

科目：高中數(shù)學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】若兩直線的傾斜角分別為 與，則下列四個(gè)命題中正確的是（ ）

A. 若<，則兩直線的斜率：k1 < k2 B. 若=，則兩直線的斜率：k1= k2

C. 若兩直線的斜率：k1 < k2 ，則< D. 若兩直線的斜率：k1= k2 ，則=

查看答案和解析>>

科目：高中數(shù)學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在四面體中，，平面平面，，且.

（1）證明：平面；

（2）設(shè)為棱的中點(diǎn)，當(dāng)四面體的體積取得最大值時(shí)，求二面角的余弦值.

查看答案和解析>>

科目：高中數(shù)學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】在平面直角坐標(biāo)系xOy中，直線l的參數(shù)方程(t為參數(shù))，以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn)，x軸正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系，曲線C的極坐標(biāo)方程為：．

Ⅰ直線l的參數(shù)方程化為極坐標(biāo)方程；

Ⅱ求直線l與曲線C交點(diǎn)的極坐標(biāo)其中，．

查看答案和解析>>

科目：高中數(shù)學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】數(shù)列{n}中1＝3，已知點(diǎn)（n，n+1）在直線y＝x+2上，

（1）求數(shù)列{n}的通項(xiàng)公式；

（2）若bn＝n3n，求數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和Tn．

查看答案和解析>>

科目：高中數(shù)學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，三棱錐中，點(diǎn)在以為直徑的圓上，平面平面，點(diǎn)在線段上，且，，，，點(diǎn)為的重心，點(diǎn)為的中點(diǎn).

（1）求證：平面；

（2）求點(diǎn)到平面的距離.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案