如圖，四邊形ABCD中，為正三角形，，，AC與BD交于O點(diǎn)．將沿邊AC折起，使D點(diǎn)至P點(diǎn)，已知PO與平面ABCD所成的角為，且P點(diǎn)在平面ABCD內(nèi)的射影落在內(nèi)．

（Ⅰ）求證：平面PBD；
（Ⅱ）若時(shí)，求二面角的余弦值。

（1）取BD中點(diǎn)Q，證得Q與O重合。則面PBD
（2）

解析試題分析：（1）取BD中點(diǎn)Q，則三點(diǎn)共線，即Q與O重合。
則面PBD
（2）因?yàn)锳C面PBD，而面ABCD，所以面ABCD面PBD，則P點(diǎn)在面ABCD上的射影點(diǎn)在交線BD上（即在射線OD上），所以PO與平面ABCD所成的角。以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)，OA為軸，OB為軸建空間直角坐標(biāo)系。，因?yàn)锳C面PBD，所以面PBD的法向量，設(shè)面PAB的法向量，又，由，得①，又，由，得
 ②， 在①②中令，可得，則
所以二面角的余弦值
考點(diǎn)：本題主要考查立體幾何中的垂直關(guān)系，角的計(jì)算，空間向量的應(yīng)用。
點(diǎn)評(píng)：典型題，立體幾何題，是高考必考內(nèi)容，往往涉及垂直關(guān)系、平行關(guān)系、角、距離、體積的計(jì)算。在計(jì)算問(wèn)題中，有“幾何法”和“向量法”。利用幾何法，要遵循“一作、二證、三計(jì)算”的步驟，將立體問(wèn)題轉(zhuǎn)化成平面問(wèn)題，是解決立體幾何問(wèn)題的一個(gè)基本思路。通過(guò)就落實(shí)黨的坐標(biāo)系，利用空間向量，免去了繁瑣的邏輯推理過(guò)程，對(duì)計(jì)算能力要求較高。

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

如圖，在四棱錐P-ABCD中，已知PB⊥底面ABCD，BC⊥AB，AD∥BC，AB＝AD＝2，CD⊥PD，異面直線PA和CD所成角等于60°.

(1)求證：面PCD⊥面PBD；
(2)求直線PC和平面PAD所成角的正弦值的大��；
(3)在棱PA上是否存在一點(diǎn)E，使得二面角A-BE-D的余弦值為？若存在，指出點(diǎn)E在棱PA上的位置，若不存在，說(shuō)明理由．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

如圖，在四棱錐中，底面，底面為正方形，，分別是的中點(diǎn)．

(1)求證：；
(2)在平面內(nèi)求一點(diǎn)，使平面，并證明你的結(jié)論；
(3)求與平面所成角的正弦值．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

在三棱柱ABC－A1B1C1中，AB＝BC＝CA＝AA1＝2，側(cè)棱AA1⊥面ABC，D、E分別是棱A1B1、AA1的中點(diǎn)，點(diǎn)F在棱AB上，且．

（Ⅰ）求證：EF∥平面BDC1；
（Ⅱ）求二面角E－BC1－D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：四棱錐P—ABCD的底面為直角梯形，且AB∥CD，∠DAB＝90o，DC＝2AD＝2AB，側(cè)面PAD與底面垂直，PA＝PD，點(diǎn)M為側(cè)棱PC上一點(diǎn)．

（1）若PA＝AD，求PB與平面PAD的所成角大�。�
（2）問(wèn)多大時(shí)，AM⊥平面PDB可能成立？

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科目：高中數(shù)學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

如圖，四棱錐中，是正三角形，四邊形是矩形，且平面平面，，．

(Ⅰ) 若點(diǎn)是的中點(diǎn)，求證：平面；
（II）若點(diǎn)為線段的中點(diǎn)，求二面角的正切值.

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科目：高中數(shù)學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

已知某幾何體的直觀圖和三視圖如下圖所示, 其正視圖為矩形,左視圖為等腰直角三角形,俯視圖為直角梯形.（1）證明：⊥平面（2）求平面與平面所成角的余弦值；

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科目：高中數(shù)學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

已知棱長(zhǎng)為1的正方體AC1，E、F分別是B1C1、C1D的中點(diǎn)．
（1）求證：E、F、D、B共面；
（2）求點(diǎn)A1到平面的BDEF的距離；
（3）求直線A1D與平面BDEF所成的角．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來(lái)源： 題型：單選題

已知點(diǎn)P(3,2)與點(diǎn)Q(1,4)關(guān)于直線l對(duì)稱，則直線l的方程為( 　)

A．x－y＝0 B．x－y＋1＝0
C．x＋y＋1＝0 D．x＋y＝0

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同步練習(xí)冊(cè)答案