(本小題滿分12分)
如圖,在三棱柱

中,所有的棱長都為2,

.
(Ⅰ)求證:

;
(Ⅱ)當三棱柱

的體積最大時,求平面

與平面

所成的銳角的余弦值.

(Ⅰ)略(Ⅱ)

(Ⅰ)證明:取

的中點

,連接

,
在三棱柱

中,所有棱長都為2,

則

,所以

平面

而

平面

,故

(Ⅱ)當三棱柱

的體積最大時,點

到平面

的距離最大,此時

平面

.設(shè)平面

與平面

的交線為

,
在三棱柱

中,

,

平面

,則


,
過點

作

交于點

,連接

.由

,


知


平面

,
則



,故

為平面

與平面

所成二面角的平面角。
在

中,

,則

在

中,

,

,

即平面

與平面

所成銳角的余弦值為

。
方法2:當三棱柱

的體積最大時,點

到平面

的距離最大,此時

平面

.以

所在的直線分別為

軸,建立直角坐標系,依題意得

.
由

得

,設(shè)平面

的一個法向量為

而

,則

,取

而

平面

,則平面

的一個法向量為

于是

,
故平面

與平面

所成銳角的余弦值為

。
練習冊系列答案
相關(guān)習題
科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
如圖,平面PAD⊥平面ABCD,ABCD為正力形,∠PAD=90
0,且PA=AD=2,E、F、G分別是線段PA、PD、CD的中點。

(1)求證:PB∥平面EFG;
(2)求異面直線EG與BD所成的角;
查看答案和解析>>
科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:單選題
已知三棱錐的側(cè)棱長的底面邊長的2倍,則側(cè)棱與底面所成角的余弦值等于( )
查看答案和解析>>
科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:單選題
四面體

的六條棱長分別為

,且知

,則
.

、

;

、

;

、

;

、

.
查看答案和解析>>
科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
如圖,四邊形ABCD為矩形,DA⊥平面ABE,
AE=EB=BC=2,EB⊥平面ACE于點F,且點F在CE上。
(1)求證:AE⊥BE;(2)求三棱錐D—AEC的體積;
(3)設(shè)點M在線段AB上,且滿足AM=2MB,試在線段CE上確定一點N,使得MN//平面DAE。
查看答案和解析>>
科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
如圖在正方體

中,M、N、G分別是

的中點
(1)判斷直線

與平面

的位置關(guān)系,并證明你的結(jié)論
(2)求證


查看答案和解析>>
科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
(本題滿分共12分)如圖,在

中,

為

邊上高,

,

,沿

將

翻折,使得

,得到幾何體

。(1)求證:

;

(2)求

與平面

成角的正切值。
查看答案和解析>>
科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:單選題
已知直線

平面

,直線

平面

,給出下列命題中
①

∥

;②

∥

;
③

∥

;④

∥

.其中正確的是( )
查看答案和解析>>
科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
一個長、寬、高分別為a、b、c長方體的體積是8cm2,它的全面積是32cm2,且滿足b2=ac,求這個長方體所有棱長之和.
查看答案和解析>>