题目内容
如图所示,在四棱锥中,底面为矩形,平面,点在线段上,平面.
(Ⅰ)证明:平面;
(Ⅱ)若,,求二面角的正切值.
(Ⅰ) 只需证 和 即可。(Ⅱ)3.
解析试题分析:(Ⅰ)因为平面,平面,所以………2分
又因为平面,平面,所以………4分
而,平面,平面
所以平面. …………6分
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知平面,而平面,所以
而为矩形,所以为正方形,于是. ……7分
法1:以点为原点,、、为轴、轴、轴,建立空间直角坐标系.则、、、,于是,. …… ………8分
设平面的一个法向量为,则 ,从而,令,得………………9分
而平面的一个法向量为. ……………10分
所以二面角的余弦值为,
于是二面角的正切值为3. ………………12分
法2:设与交于点,连接.因为平面,平面,平面,所以,,于是就是二面角的平面角.又因为平面,平面,所以是直角三角形.由∽
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