题目内容
【题目】如图,在四棱锥中,
分别是
的中点,底面
是边长为2的正方形,
,且平面
平面
.
(1)求证:平面平面
;
(2)求平面与平面
所成锐二面角的余弦值.
【答案】(1)见解析(2).
【解析】试题分析:(1)要证平面因平面
,只要证
平面
,也就是证明
和
,后者可以由
为等边三角形得到,前者由
平面
得到(因为平面
平面
).(2)要求锐二面角,因几何体比较规则,可以建立空间直角坐标系计算两个半平面的法向量的夹角.
解析:(1)由题,
为
的中点,可得
,∵平面
平面
,
,平面
平面
,
平面
, ∴
平面
.又∵
平面
,∴
.
,∴
平面
.∴平面
平面
.
(2)取的中点
,
的中点
,连接
,∵
,∴
.∵平面
平面
平面
,∴
平面
.分别以
为
轴建立空间直角坐标系,则
,
,设平面
的法向量为
,则
.即
.可取
.同理,可得平面
的法向量
.
.所以平面
与平面
所成锐二面角余弦值为
.
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