高中数学空间向量的应用解答题

（本小题满分12分）如图，四棱锥的底面是正方形，每条侧棱的长都是底面边长的倍，为侧棱上的点．

（1）求证：；
（2）若平面，侧棱上是否存在一点，使得平面，若存在，确定点的位置；若不存在，试说明理由．

（本小题满分12分）如图，正四棱锥中，．

（1）求证：；
（2）在线段上是否存在点，使得二面角的大小为，若存在，求出；若不存在，试说明理由．

如图，在三棱锥中，△PAB和△CAB都是以AB为斜边的等腰直角三角形，若，D是PC的中点．

（1）证明：；
（2）求AD与平面ABC所成角的正弦值．

如图，在四棱锥P﹣ABCD中，PA⊥底面ABCD，∠DAB为直角，AB∥CD，AD=CD=2AB，E、F分别为PC、CD的中点．

（Ⅰ）试证：AB⊥平面BEF；
（Ⅱ）设PA=k•AB，且二面角E﹣BD﹣C的平面角大于45°，求k的取值范围．

如图，在四棱锥S﹣ABCD中，底面ABCD是正方形，其他四个侧面都是等边三角形，AC与BD的交点为O，E为侧棱SC上一点．

（Ⅰ）当E为侧棱SC的中点时，求证：SA∥平面BDE；
（Ⅱ）求证：平面BDE⊥平面SAC；
（Ⅲ）（理科）当二面角E﹣BD﹣C的大小为45°时，试判断点E在SC上的位置，并说明理由．

(本小题12分)
如图，三棱柱ABC-A₁B₁C₁中，侧棱AA₁⊥底面ABC，AC=BC，D、E、F分别为棱AB、BC、A₁C₁的中点。

（Ⅰ）证明：EF//平面A₁CD；
（Ⅱ）证明：平面A₁CD⊥平面ABB₁A₁。

（本小题满分12分）如图，在三棱台中，分别为的中点．

（Ⅰ）求证：平面；
（Ⅱ）若平面，，，求平面与平面所成角（锐角）的大小．

（本小题满分14分）如图，平面PAC⊥平面ABC，点E、F、O分别为线段PA、PB、AC的中点，点G是线段CO的中点，AB＝BC＝AC＝4，PA＝PC＝2．求证：

（1）PA⊥平面EBO；
（2）FG∥平面EBO．

（本小题满分12分）如图,三棱柱中,,,平面平面,与相交于点.

（Ⅰ）求证:平面；
（Ⅱ）求二面角的余弦值.

（本小题满分12分）在等腰中，，，分别是边、的中点，将沿翻折，得到四棱锥，且为棱中点，．

（1）求证：平面；
（2）在线段上是否存在一点，使得平面？若存在，求二面角的余弦值，若不存在，请说明理由．

如图，在四棱锥P—ABCD中，侧面PAD是正三角形，且垂直于底面ABCD，底面ABC是边长为2的菱形，∠BAD=60°，M为PC的中点．

（Ⅰ）求证：PA//平面BDM；
（Ⅱ）在AD上确定一点，使得面面，并加以证明；
（Ⅲ）求直线AC与平面ADM所成角的正弦值．

（本小题满分14分）如图，四棱锥的底面为正方形，侧棱底面，且，分别是线段的中点．

（Ⅰ）求证：//平面；
（Ⅱ）求证：平面；
（Ⅲ）求二面角的大小．

（本小题满分12分）如图，在中，已知在上，且又平面．

（Ⅰ）求证：⊥平面；
（Ⅱ）求二面角的余弦值．

（本小题满分12分）如图，四面体中，分别的中点,，．

（Ⅰ）求证：AO⊥平面；
（Ⅱ）求异面直线与所成角的余弦值；
（Ⅲ）求点E到平面ACD的距离．

如图所示，正方形和矩形所在平面相互垂直，是的中点．

（1）求证：；
（2）若直线与平面成45^o角，求异面直线与所成角的余弦值．