(本小题满分12分)如图,在点上,过点做//将的位置(),使得.(I)求证:  (II)试问:当点上移动时,二面角的平面角的余弦值是否为定值?若是,求出定值,若

(本小题满分12分)如图,在点上,过点做//将的位置(),使得.(I)求证:  (II)试问:当点上移动时,二面角的平面角的余弦值是否为定值?若是,求出定值,若

题型:不详难度:来源:
(本小题满分12分)如图,在上,过点//的位置(),
使得.

(I)求证:  (II)试问:当点上移动时,二面角的平面角的余弦值是否为定值?若是,求出定值,若不是,说明理由.
答案
(1)见解析;(2)当点E在线段AB上移动时,二面角的平面角的余弦值为定值.
解析

试题分析:(1)在中,
平面PEB.
平面PEB,
(2)在平面PEB内,经P点作PDBE于D,由(1)知EF面PEB,
EFPD.PD面BCEF.在面PEB内过点B作直线BH//PD,则BH面BCFE.以B点为坐标原点,的方向分别为x轴,y轴,z轴的正方向建立空间直角坐标系.
设PE=x(0<x<4)又
中,

从而   
是平面PCF的一个法向量,由

是平面PFC的一个法向量 又平面BCF的一个法向量为
设二面角的平面角为,则
因此当点E在线段AB上移动时,二面角的平面角的余弦值为定值.
点评:本题通过考查直线与直线,直线与平面、平面与平面的位置关系等基础知识,考查空间想像能力、推理论证能力、运算求解能力、考查化归与转化思想,函数与方程思想等.属中档题。
举一反三
正三棱锥中,,的中点分别为,且,则正三棱锥外接球的表面积为                    .
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下列四个命题中,真命题的个数为(   )(1)若两平面有三个公共点,则这两个平面重合;(2)两条直线可以确定一个平面;(3)若;(4)空间中,相交于同一点的三条直线在同一平面内。
A.1B.2C.3D.4

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设m、n是两条不同的直线,、β是两个不同的平面,则下列命题中正确的是
A.若m∥n,m∥,则n∥
B.若⊥β,m∥,则m⊥β
C.若⊥β,m⊥β,则m∥
D.若m⊥n,m⊥,n⊥β,则⊥β

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(本题满分12分)如图所示,在棱长为4的正方体ABCD—A1B1C1D1中,点E是棱CC1的中点。
 
(I)求三棱锥D1—ACE的体积;
(II)求异面直线D1E与AC所成角的余弦值;
(III)求二面角A—D1E—C的正弦值。
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(本小题满分14分)
如图所示,四棱锥中,底面为正方形,平面分别为的中点.

(1)求证:
(2)求平面EFG与平面ABCD所成锐二面角的余弦值.
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