题目内容
【题目】如图,三棱柱中,侧面侧面,,,,为棱的中点,在棱上,面.
(1)求证:为的中点;
(2)求二面角的余弦值.
【答案】(1)见解析(2)
【解析】
(1)利用面面垂直的性质得证平面,这样可以为轴建立空间直角坐标系,然后写出各点的坐标,利用垂直关系计算出D点坐标即证;
(2)在(1)基础上求出平面和平面的法向量,计算法向量的夹角的余弦值,即得二面角的余弦值.
(1)连接,因为为正三角形,为棱的中点,
所以,从而,又面侧面,
面侧面,面,
所以面.
以为原点,建立空间直角坐标系如图所示,
不妨设,则,,,
设,则,,
因为平面,平面,所以,
所以,解得,即,所以为的中点.
(2),,,
设平面的法向量为,则,即,解得,
令,得,
显然平面的一个法向量为,
所以 ,
所以二面角的余弦值为.
练习册系列答案
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【题目】某校在学年期末举行“我最喜欢的文化课”评选活动,投票规则是一人一票,高一(1)班44名学生和高一(7)班45名学生的投票结果如下表(无废票):
语文 | 数学 | 外语 | 物理 | 化学 | 生物 | 政治 | 历史 | 地理 | |
高一(1)班 | 6 | 9 | 7 | 5 | 4 | 5 | 3 | 3 | 2 |
高一(7)班 | 6 | 4 | 5 | 6 | 5 | 2 | 3 |
该校把上表的数据作为样本,把两个班同一学科的得票之和定义为该年级该学科的“好感指数”.
(Ⅰ)如果数学学科的“好感指数”比高一年级其他文化课都高,求的所有取值;
(Ⅱ)从高一(1)班投票给政治、历史、地理的学生中任意选取位同学,设随机变量为投票给地理学科的人数,求的分布列和期望;
(Ⅲ)当为何值时,高一年级的语文、数学、外语三科的“好感指数”的方差最小?(结论不要求证明)