题目内容
【题目】三棱锥及其侧视图、俯视图如图所示.设
,
分别为线段
,
的中点,
为线段
上的点,且
.
(1)证明: 为线段
的中点;
(2)求二面角的余弦值.
【答案】(1)证明详见解析;(2).
【解析】试题分析:根据侧视图和俯视图可知, 为正三角形,顶点D在底面内的射影为BD的中点O,所以
两两互相垂直,故可以
为坐标轴建立坐标系如图所示.(1)
,为了证明点P是BC的中点,只需利用向量证明
即可.(2)利用向量求出平面PMN和平面ABC的法向量,求出法向量的夹角即可得二面角
的余弦值.
试题解答:取BD的中点O,建坐标系如图所示,则,
,设(1)证明:设
,则
,
.因为
,所以点P是BC的中点.
(2)易平面PMN的法向量为.
,设平面ABC的法向量为
,则
,所以
.
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