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
交
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、DD1为x、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
,
取
,得
,
,∴
------------------------------6分
又平面
的法向量为
(0,0,2)
故
;
∴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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