【題目】如圖,四棱錐PABCD的底面ABCD是平行四邊形,∠BCD=135°,PA⊥平面ABCD,AB=AC=PA=2,E,F,M分別為線段BC,AD,PD的中點.

(1)求證:直線EF⊥平面PAC;

(2)求平面MEF與平面PBC所成二面角的正弦值.

【答案】(1)答案見解析.(2)

【解析】

1)推導(dǎo)出ABAC,EFAB,從而EFAC,由PA⊥底面ABCD,得PAEF,由此能證明EF⊥平面PAC.

2)以AB,ACAP分別為x,y,z軸,建立空間直角坐標(biāo)系,求體積出平面PBC的一個法向量,再利用向量法求二面角的正弦值.

1)證明:在平行四邊形ABCD中,

AB=AC,∠BCD=135°,∴ABAC,

E,FM分別為線段BC,AD,PD的中點.EFAB,

EFAC

PA⊥底面ABCD,EF底面ABCD,∴PAEF,

PAAC=A,∴EF⊥平面PAC.

2)∵PA⊥底面ABCDABAC,∴AP,AB,AC兩兩垂直,

如圖所示:

AB,AC,AP分別為x,yz軸,建立空間直角坐標(biāo)系,

A(0,0,0),B(2,0,0),C(0,2,0),P(0,0,2)D(2,2,0),E(1,1,0),

=(22,0) =(2,0,﹣2)

設(shè)平面PBC的法向量=(x,yz),

,取x=1,得=(1,1,1)

MPD的中點,由(1)知,AC⊥平面MEF,且=(02,0),

|=,

∴平面MEF與平面PBC所成二面角的正弦值為.

練習(xí)冊系列答案
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分組

頻數(shù)

3

11

18

12

6

(1)根據(jù)頻數(shù)分布表計算成績在的頻率并計算這組數(shù)據(jù)的平均值(同組的數(shù)據(jù)用該組區(qū)間的中點值代替);

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(Ⅰ)分別求曲線的極坐標(biāo)方程和曲線的直角坐標(biāo)方程;

(Ⅱ)設(shè)直線交曲線兩點,交曲線兩點,求的長.

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(1)當(dāng) 時,判斷直線與曲線的位置關(guān)系;

(2)當(dāng)時,若直線與曲相交于, 兩點,設(shè),且,求直線的傾斜角.

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(I)從樣本分?jǐn)?shù)小于110分的學(xué)生中隨機(jī)抽取2人,求兩人恰為一男一女的概率;

(II)若規(guī)定分?jǐn)?shù)不小于130分的學(xué)生為“數(shù)學(xué)尖子生”,請你根據(jù)已知條件完成2×2列聯(lián)表,并判斷是否有90%的把握認(rèn)為“數(shù)學(xué)尖子生與性別有關(guān)”?

附表:

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1)若.

①當(dāng)時,證明:;

②若有兩個不相等的零點,且,證明:

2)討論的單調(diào)性.

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