高中数学空间向量的应用试题

（本小题满分12分）如图多面体中，平面平面，平面平面，，，，，且，，．

（Ⅰ）在BC上取一点D，当  为何值时，平面平面；
（Ⅱ）求二面角 的余弦值．

如图，在直三棱柱中，D、E分别是BC和的中点，已知AB=AC=AA₁=4，ÐBAC=90°.

（1）求证：⊥平面；
（2）求二面角的余弦值；
（3）求三棱锥的体积.

如图，棱柱中，四边形是菱形，四边形是矩形，.

（1）求证：平面；
（2）求点到平面的距离；
（3）求直线与平面所成角的正切值.

如图甲，⊙O的直径AB＝2，圆上两点C、D在直径AB的两侧，且∠CAB＝，∠DAB＝.沿直径AB折起，使两个半圆所在的平面互相垂直(如图乙)，F为BC的中点，E为AO的中点．根据图乙解答下列各题：
 
(1)求三棱锥C－BOD的体积；
(2)求证：CB⊥DE；
(3)在上是否存在一点G，使得FG∥平面ACD？若存在，试确定点G的位置；若不存在，请说明理由．

如图，在四棱锥P－ABCD中，平面PAD⊥平面ABCD，AB∥DC，△PAD是等边三角形，已知AD＝4，BD＝4，AB＝2CD＝8.

(1)设M是PC上的一点，证明：平面MBD⊥平面PAD；
(2)当M点位于线段PC什么位置时，PA∥平面MBD?
(3)求四棱锥P－ABCD的体积．

如图，在棱长为的正方体中，点是棱的中点，点在棱上，且满足.

（1）求证：；
（2）在棱上确定一点，使、、、四点共面，并求此时的长；
（3）求平面与平面所成二面角的余弦值.

如图，在边长为4的菱形ABCD中，∠DAB＝60°，点E、F分别在边CD、CB上，点E与点C、D不重合，EF⊥AC，EF∩AC＝O，沿EF将△CEF翻折到△PEF的位置，使平面PEF⊥平面ABFED.

(1)求证：BD⊥平面POA；
(2)记三棱锥PABD体积为V₁，四棱锥PBDEF体积为V₂，且，求此时线段PO的长．

如图，在直三棱柱ABCA₁B₁C₁中，已知∠ACB＝90°，M为A₁B与AB₁的交点，N为棱B₁C₁的中点，

(1)求证：MN∥平面AA₁C₁C；
(2)若AC＝AA₁，求证：MN⊥平面A₁BC.

在四棱锥P－ABCD中，底面ABCD是边长为1的正方形，且PA⊥平面ABCD.
 
(1)求证：PC⊥BD；
(2)过直线BD且垂直于直线PC的平面交PC于点E，且三棱锥E－BCD的体积取到最大值．
①求此时四棱锥E－ABCD的高；
②求二面角A－DE－B的正弦值的大小．

如图，在长方形中，为的中点，为线段(端点除外)上一动点，现将沿折起，使平面平面.在平面内过点作为垂足，设,则的取值范围是________

在如图所示的几何体中，四边形ABCD为正方形，为直角三角形，，且.

（1）证明：平面平面；
（2）若AB=2AE，求异面直线BE与AC所成角的余弦值.

如图四棱锥中，底面是平行四边形，平面是的中点，.

（1）试判断直线与平面的位置关系，并予以证明；
（2）若四棱锥体积为  ，，求证：平面.

如图，四棱锥中，底面为梯形，，，，平面平面，．

（1）求证：平面；
（2）求证：；
（3）是否存在点，到四棱锥各顶点的距离都相等？并说明理由.

如图，在四棱锥中，底面为矩形，底面，、分别是、中点.

（1）求证：平面；
（2）求证：.

如图所示，在四棱锥中，底面为矩形，平面，点在线段上，平面．

（1）证明：平面.；
（2）若，求三棱锥的体积．