题目内容

【题目】如图,四边形是梯形,四边形是矩形,且平面平面是线段上的动点.

1)试确定点的位置,使平面,并说明理由;

2)在(1)的条件下,求平面与平面所成锐二面角的余弦值.

【答案】1是线段的中点,理由见解析 2

【解析】

1)当是线段的中点时,平面.连结,交,连结,利用三角形中位线定理能够证明平面

2)法一:过点作平面与平面的交线,过点,过,连结,由已知条件推导出是平面与平面所成锐二面角的平面角,由此能求出所求二面角的余弦值.

法二:分别以的方向为轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出平面与平面所成锐二面角的余弦值.

解:(1)当是线段的中点时,平面.

证明如下:

连结,交,连结

由于分别是的中点,所以

由于平面,又平面

所以平面.

2)方法1:过点作平面与平面的交线

由于平面,可知

过点

因为平面平面

所以平面,则平面平面

所以平面

,连结,则直线平面

所以

是平面与平面所成锐二面角的平面角.

,则

,则

所以,即所求二面角的余弦值为.

方法2

因为平面平面,所以平面

可知两两垂直,分别以的方向为轴,建立空间直角坐标系.

,则,设平面的法向量

所以

,得平面的一个法向量

取平面的法向量

故平面与平面所成锐二面角的余弦值为.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网