题目内容
【题目】在四边形中,,;如图,将沿边折起,连结,使,求证:
(1)平面平面;
(2)若为棱上一点,且与平面所成角的正弦值为,求二面角的大小.
【答案】(1)证明见详解;(2)
【解析】
(1)由题可知,等腰直角三角形与等边三角形,在其公共边AC上取中点O,连接、,可得,可求出.在中,由勾股定理可证得,结合,可证明平面.再根据面面垂直的判定定理,可证平面平面.
(2)以为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,由点F在线段上,设,得出的坐标,进而求出平面的一个法向量.用向量法表示出与平面所成角的正弦值,由其等于,解得.再结合为平面的一个法向量,用向量法即可求出与的夹角,结合图形,写出二面角的大小.
证明:(1)在中,
为正三角形,且
在中,
为等腰直角三角形,且
取的中点,连接
,
,
,平面
平面
平面
..平面平面
(2)以为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,则
,
,
,
设.则
设平面的一个法向量为.则
,
令,解得
与平面所成角的正弦值为,
整理得
解得或(含去)
又为平面的一个法向量
,
二面角的大小为.
练习册系列答案
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