题目内容
【题目】如图,在直三棱柱中,底面是等腰直角三角形, ,侧棱,点分别为棱的中点, 的重心为,直线垂直于平面.
(1)求证:直线平面;
(2)求二面角的余弦.
【答案】(1)证明见解析;(2) .
【解析】试题分析:(1)证线面平行,直接找线线平行即可,构造平行四边形,证明平行于DE,即可得到线线平行,进而得到线面平行。(2)建系,分别求出两个半平面的法向量,根据公式得到法向量的夹角,从而得到二面角的大小。
(1) 连结 ,则在三角形中为中位线,于是,
因为为中点,所以平行且等于. 所以在平行四边形中, 平行于
因为在平面 上,所以平行于平面
(2)分别以为轴建立空间直角坐标系
设,则
因为垂直于平面,所以有,
解得,所以
面的法向量,面的法向量为
所以
结合图形知,二面角的预先为.
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