题目内容
(本小题满分14分)
已知四棱锥,底面为矩形,侧棱,其中,为侧棱上的两个三等分点,如图所示.
(Ⅰ)求证:;
(Ⅱ)求异面直线与所成角的余弦值;
(Ⅲ)求二面角的余弦值.
(1)略(2)(3)
【解析】(Ⅰ)证明:连结交于,连结 ,
,
, ………… 1分
,
,
, ………… 3分
,
. ………… 4分[来源:Zxxk.Com]
(Ⅱ)如图所示,以为原点,建立空间直角坐标系,
则,,,,
,,,
,
………………………5分
,
………………………7分
异面直线与所成角的余弦值为 . ………………………8分
(Ⅲ)侧棱,
, ………………………9分
设的法向量为,
,并且,
,令得,,
的一个法向量为 . ………………………11分
, ………………………13分
由图可知二面角的大小是锐角,
二面角大小的余弦值为 . .…………………14分