题目内容
【题目】如图,四棱锥中,
,
//
,
,
为正三角形. 若
,且
与底面
所成角的正切值为
.
(1)证明:平面平面
;
(2)是线段
上一点,记
(
),是否存在实数
,使二面角
的余弦值为
?若存在,求出
的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】
证法一:先计算出
,结合已知得
,由勾股定理得
,又
,可以证得
平面
,平面
平面
证法二:设在平面
内的射影为
,连接
,结合已知条件得
,可求得
,
,四边形
是正方形,即可证得垂直关系
,
,
两两垂直,以它们所在直线分别为
轴,
轴,
轴,建立空间直角坐标系,求出平面
的法向量,平面
的法向量,继而求出
的值
(1)证法一:,且
,
,
又为正三角形,所以
,
又,
,所以
,
又,
//
,
,
,
所以平面
,又因为
平面
,
所以平面平面
.
证法二: 设在平面
内的射影为
,连接
,
则即为
在平面
内的射影,故
即为
与底面所成的角,因为
,所以
而,
,所以
,
又为正三角形,所以
,所以
由,
,得
,所以
,从而
是正方形,
由,
得:
平面
,于是平面
平面
.
(2)由(1)可知,,
,
两两垂直,以它们所在直线分别为
轴,
轴,
轴,建立空间直角坐标系,则
,
,
,
,
,
由可得
,所以,
,
,
设平面的法向量为
,
则,即
,令
,得
,
,
所以,显然,
是平面
的法向量.
设二面角为
,
则,
依题意有,解得
.

练习册系列答案
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第一车间 | 第二车间 | 第三车间 | |
女工 | 173 | 100 | y |
男工 | 177 | x | z |
已知在全厂工人中随机抽取1名,抽到第二车间男工的可能性是0. 15.
(1)求x的值;
(2)现用分层抽样的方法在全厂抽取50名工人,问应在第三车间抽取多少名?