题目内容
【题目】在如图所示的几何体中,四边形为平行四边形, 平面,且是的中点.
(1)求证: 平面;
(2)求二面角的余弦值的大小.
【答案】(1)见解析(2)
【解析】试题分析:(1)取AD的中点N,连接MN、NF.由三角形中位线定理,结合已知条件,证出四边形MNFE为平行四边形,从而得到EM∥FN,结合线面平行的判定定理,证出EM∥平面ADF;(2)求出平面ADF、平面BDF的一个法向量,利用向量的夹角公式,可求二面角的大小.
解析:
(1)解法一:取的中点,连接.
在中, 是的中点, 是的中点,
所以,又因为,
所以且.
所以四边形为平行四边形,所以,
又因为平面平面,故平面.
解法二:因为平面,
故以为原点,建立如图所示的空间直角坐标系.
由已知可得,
设平面的一个法向量是.
由得
令,则.
又因为,所以,又平面,
故平面.
(2)由(1)可知平面的一个法向量是.
易得平面的一个法向量是
所以,又二面角为锐角,
故二面角的余弦值大小为.
练习册系列答案
相关题目