题目内容
【题目】在四棱锥中,侧面底面ABCD,底面ABCD为直角梯形,,,,,E,F分别为AD,PC的中点.
Ⅰ求证:平面BEF;
Ⅱ若,求二面角的余弦值.
【答案】(1)见解析;(2) .
【解析】
(1)连接交于,并连接,,由空间几何关系可证得,利用线面平行的判断定理可得平面.
(2)(法一)取中点,连,,,由二面角的定义结合几何体的特征可知为二面角的平面角,计算可得二面角的余弦值为.
(法二)以为原点,、、分别为、、建立直角坐标系,则平面法向量可取:,平面的法向量,由空间向量的结论计算可得二面角的余弦值为.
(1)连接交于,并连接,,
,,为中点, ,且,
四边形为平行四边形, 为中点,又为中点,
, 平面,平面,平面.
(2)(法一)由为正方形可得, .
取中点,连,,,侧面 底面,且交于, ,
面,又,为二面角的平面角,
又,,,
,所以二面角的余弦值为.
(法二)由题意可知 面, ,如图所示,以为原点,、、分别为、、建立直角坐标系,则,,,.
平面法向量可取:,
平面中,设法向量为,则 ,
取,
,所以二面角的余弦值为.
练习册系列答案
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