题目内容

【题目】如图,在四棱锥中,,且.

(1)证明:平面平面

(2)若,二面角的大小为,求.

【答案】(1)见解析;(2)

【解析】

1)由题意证明平面从而证得平面平面

2)求出平面PAB的法向量和平面PBC的法向量,由此利用向量法能求出cosθ

(1)证明:∵,∴

,∴

又∵,且平面平面

平面,又平面

∴平面平面

(2)∵,∴四边形为平行四边形,

由(1)知平面,∴,则四边形为矩形,

中,由

可得为等腰直角三角形,

,则.

中点中点,连接

为坐标原点,分别以所以直线为轴建立空间直角坐标系,则:

.

.

设平面的一个法向量为

,得

,得.

平面平面,∴

平面,则为平面的一个法向量,.

.

由图可知,二面角为钝角,

∴二面的余弦值为.

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