题目内容
如图,三棱锥
中,
底面
于
,
,点
分别是
的中点,求二面角
的余弦值.
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231327070164622.jpg)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132706704311.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132706720254.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132706736270.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132706751206.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132706814823.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132706829247.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132706860303.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707001425.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231327070164622.jpg)
二面角
的平面角的余弦值为![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707063276.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707001425.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707063276.gif)
如图,以
所在直线为
轴,
所在直线
轴,建立空间直角坐标系,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231327072504587.jpg)
则
,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707297893.gif)
∵
平面
,∴
,
又
,∴
平面
,
∴
,∴
,
又
,∴
平面
。
而![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707547656.gif)
所以平面
的一个法向量
设平面
的一个法向量![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707718475.gif)
则
,则![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707750450.gif)
取
,则平面
的一个法向量
∴![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707843651.gif)
∴二面角
的平面角的余弦值为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707063238.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707094129.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707141241.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707172193.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231327072504587.jpg)
则
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231327072661275.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707297893.gif)
∵
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132706720254.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132706736270.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707391320.gif)
又
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707406323.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707438255.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707453270.gif)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707469319.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707484422.gif)
又
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707500326.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707516256.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707531273.gif)
而
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707547656.gif)
所以平面
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707531273.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707594501.gif)
设平面
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707625270.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707718475.gif)
则
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231327077341227.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707750450.gif)
取
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707796226.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707812366.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707828477.gif)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707843651.gif)
∴二面角
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707001425.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132707063276.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/images/loading.gif)
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