题目内容

.(本小题满分14分)
如图,已知正方体的棱长为2,E、F分别是的中点,过、E、F作平面于G..

(Ⅰ)求证:
(Ⅱ)求二面角的余弦值;
(Ⅲ)求正方体被平面所截得的几何体的体积.


(Ⅰ)证明:在正方体中,∵平面∥平面
平面平面,平面平面
.-------------------------------------3分
(Ⅱ)解:如图,以D为原点分别以DA、DC、DD1x、y、z轴,
建立空间直角坐标系,则有

D1(0,0,2),E(2,1,2),F(0,2,1),

设平面的法向量为
则由,和,得
,得,∴ ------------------------------6分
又平面的法向量为(0,0,2)

∴截面与底面所成二面角的余弦值为. ------------------9分
(Ⅲ)解:设所求几何体的体积为V,



--------------------------11分
故V棱台
                        
∴V=V正方体-V棱台. ------------------14分

解析

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