如图,三棱柱中,平面,,,为的中点.(1)求证:∥平面;(2)求二面角的余弦值;(3)设的中点为,问:在矩形内是否存在点,使得平面.若存在,求出点的位置,若不存在,说明理由.-高二数学

题目简介

如图,三棱柱中,平面,,,为的中点.(1)求证:∥平面;(2)求二面角的余弦值;(3)设的中点为,问:在矩形内是否存在点,使得平面.若存在,求出点的位置,若不存在,说明理由.-高二数学

题目详情

如图,三棱柱中,平面,的中点.

(1)求证:∥平面
(2)求二面角的余弦值;
(3)设的中点为,问:在矩形内是否存在点,使得平面.若存在,求出点的位置,若不存在,说明理由.
题型:解答题难度:偏易来源:不详

答案

(1) 只需证;(2) ;(3)

试题分析:(1)连结,设,连结,在中,中点,
 中点,∴,又∵
∥面.      4分
(2)过且设,连结,∵,∴.又,∴,∴,∴为二面角的平面角,设为.      5分
中,,由可得
,即二面角的余弦值为.     8分
(3)以为坐标原点,轴,轴,轴建立空间直角坐标系.
依题意,得:,假设存在

平面,得:
 ∴
同理,由得:
即:在矩形内是存在点,使得平面.此时点的距离为,到的距离为.      13分 
点评:立体几何中证明线面平行或面面平行都可转化为“线线平行”,而证明线线平行一般有以下的一些方法: (1) 通过“平移”。 (2) 利用三角形中位线的性质。 (3) 利用平行四边形的性质。 (4) 利用对应线段成比例。 (5) 利用面面平行,等等。

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