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如圖,在長方體中,,是線段的中點.
(Ⅰ)求證:平面;
(Ⅱ)求直線與平面所成角的正弦值.

(Ⅰ)詳見解析;(Ⅱ)

解析試題分析:1.本題的模型是長方體,因此采用坐標法不失為一個好的選擇.2.本題也可以采用幾何法的方式進行求解.(Ⅰ)如圖,連接,交,可以證明四邊形是平行四邊形,從而,進而可以證明平面.(Ⅱ)過,因為底面是正方形,可以證明平面,從而即為所求角.接下來解之即可.第(Ⅱ)問也可以用等積的辦法來求解.

試題解析:(Ⅰ)證明:在長方體中,
,,∴.

建立如圖所示的空間直角坐標系,設的中點為,連接,根據題意得,,,,,線段的中點為,線段的中點為.
,  .∴.
平面,平面,∴.
平面.
(Ⅱ)解:,,
設平面的一個法向量為,根據已知得
 取,得
是平面的一個法向量.
.
∴直線與平面所成角的正弦值等于.
考點:空間線面位置關系、線面平行、線面角的求法.

練習冊系列答案
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科目:高中數學 來源: 題型:解答題

如圖,在多面體中,四邊形是矩形,,,平面.

(1)若點是中點,求證:.
(2)求證:.
(3)若.

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在邊長為的正方形ABCD中,E、F分別為BC、CD的中點,M、N分別為AB、CF的中點,現沿AE、AF、EF折疊,使B、C、D三點重合,重合后的點記為,構成一個三棱錐.

(1)請判斷與平面的位置關系,并給出證明;
(2)證明平面
(3)求二面角的余弦值.

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如圖,是矩形邊上的點,邊的中點,,現將沿邊折至位置,且平面平面.
⑴ 求證:平面平面;
⑵ 求二面角的大小.

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(Ⅰ)求證:平面平面;
(Ⅱ)若直線PC與平面PDE所成角為,求三棱錐高的大小。

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如圖,平面凸多面體的體積為,的中點.
(Ⅰ)求證:平面;
(Ⅱ)求證:平面平面.

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(II)當點A在平面PBD內的射影G恰好是ΔPBD的重心時,求二面角B-PD-A的余弦值.

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如圖,四面體中,、分別是、的中點,

(Ⅰ)求證:平面;
(Ⅱ)求異面直線所成角余弦值的大;
(Ⅲ)求點到平面的距離.

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