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如圖1,在等腰直角三角形中,,,分別是上的點,,

的中點.將沿折起,得到如圖2所示的四棱錐,其中.

 


(Ⅰ) 證明:平面

(Ⅱ) 求二面角的平面角的余弦值.

【解析】(Ⅰ) 在圖1中,易得

連結,在中,由余弦定理可得

由翻折不變性可知,

所以,所以,

理可證, 又,所以平面.

(Ⅱ) 傳統法:過的延長線于,連結,

因為平面,所以,

所以為二面角的平面角.

結合圖1可知,中點,故,從而

所以,所以二面角的平面角的余弦值為.

向量法:以點為原點,建立空間直角坐標系如圖所示,

,,

所以,

為平面的法向量,則

,即,解得,令,得

由(Ⅰ) 知,為平面的一個法向量,

所以,即二面角的平面角的余弦值為.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中數學 來源: 題型:

精英家教網如圖,在平面直角坐標系xoy中,拋物線y=
1
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x2-
4
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x-10與x軸的交點為A,與y軸的交點為點B,過點B作x軸的平行線BC,交拋物線于點C,連接AC、現有兩動點P,Q分別從O,C兩點同時出發,點P以每秒4個單位的速度沿OA向終點A移動,點Q以每秒1個單位的速度沿CB向點B移動,點P停止運動時,點Q也同時停止運動.線段OC,PQ相交于點D,過點D作DE∥OA,交CA于點E,射線QE交x軸于點F.設動點P,Q移動的時間為t(單位:秒)
(1)求A,B,C三點的坐標和拋物線的頂點坐標;
(2)當t為何值時,四邊形PQCA為平行四邊形?請寫出計算過程;
(3)當t∈(0,
9
4
)時,△PQF的面積是否總為定值?若是,求出此定值;若不是,請說明理由;
(4)當t為何值時,△PQF為等腰三角形?請寫出解答過程.

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科目:高中數學 來源: 題型:

如圖,一個等腰直角三角形的硬紙片△ABC中,∠ACB=90°,AC=4cm,CD是斜邊上的高,沿CD把△ABC折成直二面角.
(1)如果你手中只有一把能夠量長度的直尺,應該如何確定A、B的位置,使得二面角A-CD-B是直二面角?證明你的結論.
(2)試在平面ABC上確定一點P,使DP與平面ABC內任意一條直線垂直,證明你的結論.
(3)如果在折成的三棱錐內有一個小球,求出球的半徑的最大值.

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科目:高中數學 來源: 題型:

(2013•廣州二模)如圖,一個等腰直角三角形的直角邊長為2,分別以三個頂點為 圓心,l為半徑在三角形內作圓弧,三段圓弧與斜邊圍成區域M (圖中白色部分).若在此三角形內隨機取一點P,則點P落在區 域M內的概率為
1-
π
4
1-
π
4

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科目:高中數學 來源:2012-2013學年廣東省廣州市畢業班綜合測試(二)文科數學試卷(解析版) 題型:填空題

如圖,一個等腰直角三角形的直角邊長為2,分別以三個頂點為圓心,1為半徑在三角形內作圓弧,三段圓弧與斜邊圍成區域(圖中白色部分).若在此三角形內隨機取一點,則點落在區域內的概率為     

 

 

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科目:高中數學 來源: 題型:

如圖,在平面直角坐標系xoy中,拋物線yx 2x-10與x軸的交點為A,與y軸的交點為點B,過點Bx軸的平行線BC,交拋物線于點C,連結AC.現有兩動點PQ分別從OC兩點同時出發,點P以每秒4個單位的速度沿OA向終點A移動,點Q以每秒1個單位的速度沿CB向點B移動,點P停止運動時,點Q也同時停止運動.線段OCPQ相交于點D,過點DDEOA,交CA于點E,射線QEx軸于點F.設動點PQ移動的時間為t(單位:秒)

(1)求ABC三點的坐標和拋物線的頂點坐標;

(2)當t為何值時,四邊形PQCA為平行四邊形?請寫出計算過程;

(3)當t∈(0)時,△PQF的面積是否總為定值?若是,求出此定值;若不是,請說明理由;

(4)當t為何值時,△PQF為等腰三角形?請寫出解答過程.

 


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