题目内容
(本小题满分14分)
如图,四棱锥
中,
底面
,
,
,
,
,
是
的中点.
(1)求证:
;
(2)求证:
面
;
(3)求二面角
的平面角的正弦值.
如图,四棱锥
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002471351.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002486246.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002517303.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002533316.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002549325.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002564491.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002595390.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002611204.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002627236.gif)
(1)求证:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002642439.gif)
(2)求证:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002658265.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002689271.gif)
(3)求二面角
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002705324.gif)
(1)略
(1)略
(3)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002736775.gif)
(1)证明:
底面
,![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002798327.gif)
又
,
,故
面![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002892267.gif)
面
,故
………………………………………………… 4分
(2)证明:
,
,故![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164003032311.gif)
是
的中点,故![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164003095428.gif)
由(1)知
,从而
面
,故![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164003173326.gif)
易知
,故
面
……………………………………………… 5分
(3)过点
作
,垂足为
,连结
.
由(2)知,
面
,故
是二面角
的一个平面角.
设
,则
,
,![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164003609547.gif)
从而
,故
.……………… 5分
说明:如学生用向量法解题,则建立坐标系给2分,写出相关点的坐标给2分,第(1)问正确给2分,第(2)问正确给4分,第(3)问正确给4分。
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002486246.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002517303.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002798327.gif)
又
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002829324.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002845360.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002876262.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002892267.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002923260.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002892267.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002642439.gif)
(2)证明:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002595390.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002564491.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164003032311.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002611204.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002627236.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164003095428.gif)
由(1)知
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002642439.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164003141251.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164003157270.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164003173326.gif)
易知
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164003297325.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002658265.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002689271.gif)
(3)过点
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164003407200.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164003422329.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164003438200.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164003453232.gif)
由(2)知,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164003141251.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164003157270.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164003516391.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002705324.gif)
设
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164003563384.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164003578510.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164003594516.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164003609547.gif)
从而
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164003641747.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164002736775.gif)
说明:如学生用向量法解题,则建立坐标系给2分,写出相关点的坐标给2分,第(1)问正确给2分,第(2)问正确给4分,第(3)问正确给4分。
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