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【題目】如圖所示幾何體ABC﹣A1B1C1中,A1、B1、C1在面ABC上的射影分別是線段AB、BC、AC的中點,面A1B1C1∥面ABC,△ABC是邊長為2的等邊三角形.

(1)求證:△A1B1C1是等邊三角形;
(2)若面ACB1A1⊥面BA1B1 , 求該幾何體ABC﹣A1B1C1的體積;
(3)在(2)的條件下,求面ABC與面A1B1B所成的銳二面角的余弦值.

【答案】
(1)證明:如圖,設A1,B1,C1在底面ABC上的射影分別為E,F,G,則A1E∥BF,

∵面A1B1C1∥面ABC,面面A1B1EF∩面ABC=EF,∴A1B1∥EF,

又E、F分別是線段AB、BC的中點,即AC∥EF,∴A1B1∥AC,且A1B1= AC,

同理,A1C1= ,B1C1=

∵△ABC是等邊三角形,∴△A1B1C1是等邊三角形


(2)解:設A1E=h,取A1B1的中點K,∵A1B= =BB1,∴BK⊥A1B1,

又面ACB1A1⊥面BA1B1,∴BK⊥面ACB1A1,即BK⊥GK,

由題意得 ,BK=GK= ,

∵BG= ,∴h= ,

∴該幾何體ABC﹣A1B1C1的體積:

= +3

= =


(3)解:過B作AC的平行線l,則l為面ABC與面A1B1B的交線,

分別取A1B,AC的中點K,G,

則BK⊥A1B1,BG⊥AC,

∵A1B1∥AC∥l,∴∠KBG是面ABC與面A1B1B所成的銳二面角的平面角,

∵BK⊥KG,∴cos∠KBG= = = ,

∴面ABC與面A1B1B所成的銳二面角的余弦值為


【解析】(1)設A1 , B1 , C1在底面ABC上的射影分別為E,F,G,則A1E∥BF,推導出A1B1= AC,A1C1= ,B1C1= ,由此能證明△A1B1C1是等邊三角形.(2)設A1E=h,取A1B1的中點K,由 = +3 ,能求出該幾何體ABC﹣A1B1C1的體積.(3)過B作AC的平行線l,則l為面ABC與面A1B1B的交線,分別取A1B,AC的中點K,G,則∠KBG是面ABC與面A1B1B所成的銳二面角的平面角,由此能求出面ABC與面A1B1B所成的銳二面角的余弦值.

練習冊系列答案
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年份

2007

2008

2009

2010

2011

2014

2013

年份代號t

1

2

3

4

5

6

7

人均純收入y

2.9

3.3

3.6

4.4

4.8

5.2

5.9


(1)求y關于t的線性回歸方程;
(2)利用(1)中的回歸方程,分析2007年至2013年該地區(qū)農村居民家庭人均純收入的變化情況,并預測該地區(qū)2015年農村居民家庭人均純收入.
附:回歸直線的斜率和截距的最小二乘估計公式分別為: = , =

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