题目内容
(本小题共14分) 已知四棱锥
的底面为直角梯形,
,
底面
,且
,
,
是
的中点。
(Ⅰ)证明:面
面
;
(Ⅱ)求
与
所成角的余弦值;
(Ⅲ)求面
与面
所成二面角的余弦值.![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231645318653462.jpg)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164530570347.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164530586335.gif)
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![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164531241234.gif)
(Ⅰ)证明:面
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164531444288.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164531569271.gif)
(Ⅱ)求
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164531662234.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164531241234.gif)
(Ⅲ)求面
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164531772398.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164531803401.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231645318653462.jpg)
(1)略
(2)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231645319431645.gif)
(3)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231645319591130.gif)
解:证明:以
为坐标原点
长为单位长度,如图建立空间直角坐标系,则各点坐标为
.
(Ⅰ)证明:因![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231645320521271.gif)
由题设知
,且
与
是平面
内的两条相交直线,由此得
面
.又
在面
上,故面
⊥面
.(Ⅱ)解:因![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164532427759.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231645324421649.gif)
(Ⅲ)解:在
上取一点
,则存在
使![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164532520527.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231645325521391.gif)
要使![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231645325671553.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231645325832571.gif)
为
所求二面角的平面角.![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231645326301239.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231645319591130.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164531990200.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164532006236.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231645320371721.gif)
(Ⅰ)证明:因
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231645320521271.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164532084326.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164532115234.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164532006236.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164532162264.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164532177262.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164532162264.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164532224246.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164531569271.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164532162264.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164531569271.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164532427759.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231645324421649.gif)
(Ⅲ)解:在
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164532458365.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164532489446.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164532505371.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823164532520527.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231645325521391.gif)
要使
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231645325671553.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231645325832571.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231645326141644.gif)
所求二面角的平面角.
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231645326301239.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231645319591130.gif)
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