题目内容
如图,四边形是正方形,
,
,
,
.
(Ⅰ)求证:平面平面
;
(Ⅱ)若与
所成的角为
,求二面角
的余弦值.
①见解析②
解析试题分析:(I)要证面面垂直,只要证明线面垂直,只要证明线线垂直:即找到直线(II)由于
选取
为坐标原点建立空间直角坐标系,由于底面直角梯形只有上下底边的关系,直角腰边长
需要用
成
角这个等式确定的,进一步计算出多面体顶点坐标,利用空间向量计算出两个平面的法向量,再求二面角的余弦值.
试题解析:(I)平面
,且
平面
,
,
又是正方形,
,而梯形
中
与
相交,
平面
,
又平面
,
平面
平面
4分
(II)平面
,则
,
,
又,
,
,
以点为原点,
依次为
轴,建立空间直角坐标系,
不妨设,
.
则,
,
,
,
.6分
,
,
由与
所成的角为
,
得
解得. .8分
,
,
求得平面的一个法向量是
; ..9分
,
,
求得平面的一个法向量是
; ..10分
则, ..11分
故二面角的余弦值为
.12分
(其他做法参照给分)
考点:1.线面位置关系垂直的判定与性质;2.空间向量;3.异面直线成角;4二面角.

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