题目内容
【题目】如图,在四棱锥中,底面为菱形,底面,,,为棱的中点,为棱的动点.
(1)求证:平面;
(2)若二面角的余弦值为,求点的位置.
【答案】(1)证明见解析;(2)点为线段的中点.
【解析】
(1)分析出是等边三角形,由三线合一得出,由,由,由底面,可得出,然后利用直线与平面垂直的判定定理可得出平面;
(2)以点为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立空间直角坐标系,设,计算出平面和平面的法向量、,由计算出实数的值,即可确定点的位置.
(1)如下图所示,由于四边形是菱形,则,
又,是等边三角形,为的中点,,
,.
底面,平面,,
,、平面,平面;
(2)由(1)知,,且底面,以点为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立空间直角坐标系,
则点、、、,设,
则,,,
设平面的一个法向量为,
由,即,得,
取,则,,则平面的一个法向量为.
同理可得平面的一个法向量为,
由题意可得,解得.
因此,当点为线段的中点时,二面角的余弦值为.
练习册系列答案
相关题目