1. 瀑布是最为人所知的作品之一,图中的瀑布会源源不断地落下,落下的水又逆流而上,荒唐至极,但又会让你百看不腻,画面下方还有一位饶有兴致的观察者,似乎他没发现什么不对劲此时,他既是画外的观看者,也是埃舍尔自己画面两座高塔各有一个几何体,左塔上方是著名的“三立方体合体”由三个正方体构成,右塔上的几何体是首次出现,后称“埃舍尔多面体”

埃舍尔多面体可以用两两垂直且中心重合的三个正方形构造,设边长均为 , 定义正方形的顶点为“框架点”,定义两正方形交线为“极轴”,其端点为“极点”,记为 , 将极点 , 分别与正方形的顶点连线,取其中点记为 , 如埃舍尔多面体可视部分是由个四棱锥构成,这些四棱锥顶点均为“框架点”,底面四边形由两个“极点”与两个“中点”构成,为了便于理解,图我们构造了其中两个四棱锥

(1) 求异面直线成角余弦值;
(2) 求平面与平面的夹角正弦值;
(3) 求埃舍尔体的表面积与体积直接写出答案
【考点】
棱锥的结构特征; 棱柱/棱锥/棱台的侧面积、表面积及应用; 棱柱、棱锥、棱台的体积; 用空间向量求直线间的夹角、距离;
【答案】

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