如图所示,已知直四棱柱中,,,且满足(I)求证:平面;(Ⅱ)求二面角的余弦值。

如图所示,已知直四棱柱中,,,且满足(I)求证:平面;(Ⅱ)求二面角的余弦值。

题型:不详难度:来源:
如图所示,已知直四棱柱中,,且满足

(I)求证:平面
(Ⅱ)求二面角的余弦值。
答案
(I)见解析;(Ⅱ)
解析
(I)设的中点,连结

则四边形为方形,,故


平面
(Ⅱ)由(I)知平面
平面
的中点,连结
,取的中点,连结
为二面角的平面角
连结,在中,
的中点,连结,在中,

二面角的余弦值为
举一反三
【挑战自我】
如图,已知PD⊥平面ABCD,AD⊥DCAD∥BC,PD∶DCBC=1∶1∶.
(1)求二面角D-PBC的正切值;
(2)当AD∶BC的值是多少时,能使平面PAB⊥平面PBC?证明你的结论.
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XYZ是空间不同的直线或平面,对下面四种情形,使“XZYZXY”为真命题的是_________(填序号) 
XYZ是直线;②X、Y是直线,Z是平面;③Z是直线,XY是平面;④X、Y、Z是平面.
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如图,正三棱柱ABCA1B1C1的各棱长都相等,DE分别是CC1AB1的中点,点FBC上且满足BFFC=1∶3 
(1)若MAB中点,求证 BB1∥平面EFM
(2)求证 EFBC
(3)求二面角A1B1DC1的大小  

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在棱长为a的正方体ABCDABCD′中,EF分别是BCAD′的中点  
(1)求直线ACDE所成的角;
(2)求直线AD与平面BEDF所成的角;
(3)求面BEDF与面ABCD所成的角 
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如图, 在直三棱柱ABCA1B1C1中,AC=3,BC=4,AA1=4,点DAB的中点, (I)求证:(I)ACBC1; 
(II)求证:AC 1//平面CDB1

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