(本小题满分14分)如图,四棱锥的底面为菱形,平面,,、分别为、的中点。(I)求证:平面;(Ⅱ)求三棱锥的体积;(Ⅲ)求平面与平面所成的锐二面角大小的余弦值。-高三数学

题目简介

(本小题满分14分)如图,四棱锥的底面为菱形,平面,,、分别为、的中点。(I)求证:平面;(Ⅱ)求三棱锥的体积;(Ⅲ)求平面与平面所成的锐二面角大小的余弦值。-高三数学

题目详情

(本小题满分14分)
如图,四棱锥的底面为菱形,平面分别为的中点。
(I)求证:平面
  (Ⅱ)求三棱锥的体积;
(Ⅲ)求平面与平面所成的锐二面角大小的余弦值。
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案


(1)略
(2)
(3)
证明:(I)连结BD,由已知得BD=2,


在正三角形BCD中,BE=EC,
,又
        ………… 2分
平面
,       …………3分

平面PAD。 …………4分
(Ⅱ)
,    …… 5分
 
…… 8分
(Ⅲ)证法一:如图建立空间直角坐标系
则由(I)知平面的一个法向量为


设平面PBC的法向量为

                                   …………11分
                     …………13分
平面PAD与平面PBC所成的锐二面角大小的余弦值为    …………14分
证法二:由(I)知平面平面
平面平面                                    …………9分

平面平面
平面平面                                    …………10分
就是平面与平面所成二面角的平面角       …………12分
中,
                                …………14分

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