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空间向量与立体几何之二面角(一)
题型四、斜棱柱的二面角
1.如图,在四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,已知底面ABCD是菱形,AC=2BD=2AA1=4,AC1⊥CC1,AA1⊥BD,E是侧棱BB1上一点.
(1)若BE=B1E,证明:CC1⊥平面AC1E;
(2)若,求二面角的余弦值.
2.如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,已知AB⊥侧面BB1C1C,BC=BC1,CC1=2,AB=3.
(1)求证:C1B⊥平面ABC;
(2)若E是BB1的中点,求二面角A﹣C1E﹣C的余弦值.
3.如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,底面ABC是边长为2的正三角形,侧面ACC1A1是菱形,平面ACC1A1⊥平面ABC,E,F分别是棱A1C1,BC的中点,G是棱CC1上一点,且.
(1)证明:EF平面ABB1A1;
(2)若三棱锥C1-ABC的体积为1,且二面角A-EG-F的余弦值为,求t的值.
1.如图,三棱柱中,侧面BB1C1C是菱形,其对角线的交点为O,且AB=AC1,AB⊥B1C.
(1)求证:AO⊥平面BB1C1C;
(2)设∠B1BC=60°,若直线A1B1与平面BB1C1C所成的角为45°,求二面角的余弦值.
2.如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,△BCC1为正三角形,AC⊥BC,AC=AA1=2,AC1=2,点P为BB1的中点.
(1)证明:CC1⊥平面A1C1P.
(2)求平面ABC1与平面A1C1P所成锐二面角的余弦值.
3.如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,点A1在平面ABC内的射影D在AC上,∠ACB=90°,BC=1,AC=CC1=2.
(1)证明:AC1⊥A1B;
(2)设直线AA1与平面BCC1B1的距离为,求二面角A1-AB-C的余弦值.
题型五、台体的二面角
1.如图,已知四棱台的底面是菱形,且,侧面是等腰梯形, ,为棱上一点,且.
(1)求证:平面平面;
(2)若过点的平面与平行,且交直线于点,求二面角的余弦值.
2.如图,已知四棱台的上下底面分别是边长为3和6的正方形,,且底面,点分别在棱上,且,.
(1)证明:平面;
(2)求二面角的余弦值.
3.已知圆台的轴截面为,圆台的上底面圆半径与高都等于1,下底面圆半径等于2,点为下底圆弧的中点,点为上底圆周上靠近点的弧的四等分点,经过三点的平面与弧交于点,且三点在平面的同侧.
(1)判断平面与直线的位置关系,并证明你的结论;
(2)为下底圆周上左半部分(靠近点)的一个动点,且与点在的不同侧,当四棱锥的体积等于时,求二面角的余弦值.
4.如图,分别是圆台上、下底面的直径,且,点是下底面圆周上一点,,圆台的高为.
(1)证明:不存在点使平面平面;
(2)若,求二面角的余泫值.
1.如图分别是正三棱台ABC-A1B1C1的直观图和正视图,O,O1分别是上下底面的中心,E是BC中点.
(1)求正三棱台ABC-A1B1C1的体积;
(2)求平面EA1B1与平面A1B1C1的夹角的余弦;
(3) 若P是棱A1C1上一点,求CP+PB1的最小值.
2.如图,在三棱台中,已知平面平面,,,.
(1)证明:;
(2)求二面角的余弦值.
3.如图,圆台的上底面的半径为1,下底面的半径为,是圆台下底面的一条直径,是圆台上底面的一条半径,为圆上一点,点,在平面的同侧,且,.
(1)证明:平面;
(2)若三棱锥的体积为,求平面与平面所成角的正弦值.
1.如图,等腰直角的斜边为直角的直角边,是的中点,在上,将三角形沿翻折,分别连接、、,使得平面平面.已知,.
(1)证明:
(2)若,求平面与平面的夹角的余弦值.
2.已知图1是由等腰直角三角形和菱形组成的一个平面图形,其中菱形边长为4,,.将三角形沿折起,使得平面平面(如图2).
(1)求证:;
(2)求二面角的正弦值.
3.如图1,在边长为的正方形中,点分别是边和的中点,将沿翻折到,连结,如图2.
(1)证明:;
(2)当平面平面时,求平面与平面夹角的余弦值.
4.如图①所示,在中,,,,D,E分别是线段,上的点,且,将沿折起到的位置,使,如图②.
(1)若点N在线段上,且,求证:平面;
(2)若M是的中点,求平面与平面夹角的余弦值.
5.已知斜三棱柱ABC—A1B1C1的底面是正三角形,侧面ABB1A1是菱形,且, M是A1B1的中点,
(1)求证:平面ABC;
(2)求二面角A1—BB1—C的余弦值.
6.如图,在斜三棱柱中,侧面底面,侧棱与底面所成角为,,底面是以为直角的等腰直角三角形,点为的重心,点在上,且.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面所成锐二面角的余弦值.
7.如图所示,在三棱柱中,是正三角形,D为