题目内容
【题目】如图,在三棱柱中,,,,分别是线段上的点,且,平面,侧面底面.
(1)求证:平面;
(2)求二面角的平面角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【解析】
试题分析:本题要证明线面平行以及求二面角,考虑到条件,侧面底面.,因此取中点,有,这样取中点后,易知两两垂直,因此以它们为坐标轴建立空间直角坐标系,写出各点坐标,(1)只要求得平面的法向量,然后证明与法向量垂直(数量积为0)即可证明线面平行;(2)再求得的法向量,由法向量夹角的余弦值可得二面角的余弦值(注意判断二面角是锐角还是钝角,本题是钝角).
试题解析:设为中点,为中点,以为坐标原点,为轴建立空间直角坐标系,则
设,即,从而
显然,,
,则要使平面,则且,
即,故,从而点的坐标为,即为中点.
(1)设平面的法向量,由于,,
由于,则,从而,
取
由于,从而,从而,
又平面,从而平面
(2)设平面的法向量,由于,
由于,则,从而,
取
又平面的法向量
设二面角的平面角的大小为
则
综上所述,二面角的余弦值为.
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