题目内容
(本小题满分12分)
在四棱锥
中,底面
是一直角梯形,
,
,
底面
.
(1)在
上是否存在一点
,使得
平面
,若存在,求出
的值;
若不存在,试说明理由;
(2)在(1)的条件下,若
与
所成的角为
,求二面角
的余弦值.
在四棱锥
(1)在
若不存在,试说明理由;
(2)在(1)的条件下,若
(1)
,理由见解析。
(2)
(2)
(1)方法一:存在点
使
平面
,
…………………………1分
连接
交
于
,连接
,
,所以
,所以
…4分
又
平面
,
不在平面
内,所以
平面
…………………………5分
方法二:建立如图所示的空间直角坐标系,
,
,
,
,…1分
设
,则
,假设存在点
使
平面
,
………2分
设平面
的一个法向量为
,
,
,
,所以
,
……4分所以
……5分
(2)
,
,因为
与
所成的角为
所以
,则
……………7分
由(1)知平面
的一个法向量为
…………………………8分
因为
,
,所以
所以
,所以
,又
底面
,则
平面
,
所以
是平面
的一个法向量…………………………10分
所以
,所以二面角的余弦值为
…………12分
连接
又
方法二:建立如图所示的空间直角坐标系,
设
设平面
(2)
所以
由(1)知平面
因为
所以
所以
所以
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