题目内容
(本小题满分14分)
如图:
平面
,四边形ABCD为直角梯形,
//
,
,
,,
.![]()
(Ⅰ) 求证:
//平面
;
(Ⅱ) 求证:平面
平面
;
(Ⅲ) 求二面角
的余弦值.
(Ⅰ)见解析(Ⅱ)见解析(Ⅲ)![]()
解析:
解:法一:
证明:建立如图所示的坐标系,
(Ⅰ)
,
……………………………1分
![]()
,
,![]()
设
,
可得![]()
因为
平面
,
所以
//平面
. …………………3分
(Ⅱ)因为![]()
所以![]()
![]()
因为
平面
,所以![]()
所以 ![]()
平面
,
所以 平面
平面
. …………8分
(Ⅲ)因为![]()
所以
是平面
的法向量,
,设平面
的法向量为
,
由
得:
,
设二面角
为
,
则
.
所以二面角
余弦值为
……………………………14分
法二:www.ks5u.com
(Ⅰ)连结
交
于
,连结
//
……………………1分
,由已知
,
得
,
,
,![]()
. …………………………3分
(Ⅱ)由已知可得,
,取
的中点
,连结
,
为正方形,
,
所以
由勾股定理的逆定理知
,
因为
,
所以
平面
,所以 平面
平面
.……………………………8分
(Ⅲ)
,所以
平面
,![]()
![]()
在平面
内作
交
于点
,
所以
平面![]()
连结
,
,
是二面角
的平面角。
在
中,
,
, ![]()
,
所以二面角
余弦值为
. ……………………14分
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