【題目】如圖,在三棱柱中,側(cè)面與側(cè)面都是菱形,, .

(1)證明:

(2)若三棱柱的體積為,求二面角的余弦值.

【答案】(1)見解析;(2)

【解析】分析:(1)取的中點(diǎn),連接、、,由菱形的性質(zhì)可得,平面,.

(2)由題意結(jié)合幾何關(guān)系可得平面,建立空間直角坐標(biāo)系.則平面的一個法向量為是平面的一個法向量.據(jù)此計算可得二面角的余弦值為.

詳解:(1)取的中點(diǎn),連接、、,

由菱形的性質(zhì)及.

,為正三角形.

,,且.

平面.

(2)三棱錐的體積是三棱柱體積的三分之一,

得四棱錐的體積是柱體體積的三分之二,即等于.

平行四邊形的面積為.

設(shè)四棱錐的高為,則

,

平面

建立如圖直角坐標(biāo)系:.

,.

,

設(shè)平面的一個法向量為

,

取一個法向量為,

顯然是平面的一個法向量.

.

二面角的余弦值為.

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(1)另從我校學(xué)生中任取3人進(jìn)行測試,求至少有1人成績是“優(yōu)秀”的概率;

(2)從前文所指的這10人(成績見莖葉圖)中隨機(jī)選取3人,記 表示測試成績?yōu)椤皟?yōu)秀”的學(xué)生人數(shù),求的分布列及期望.

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圖1 圖2

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A. B. C. D.

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