题目内容
如图已知:菱形
所在平面与直角梯形
所在平面互相垂直,
,
点
分别是线段
的中点. ![]()
(1)求证:平面![]()
平面
;
(2)点
在直线
上,且
//平面
,求平面
与平面
所成角的余弦值。
(1)证明详见解析;(2)
.
解析试题分析:(1)先证
,由面面垂直的性质定理得到
平面
,所以![]()
,由勾股定理证
,所以由线面垂直的判定定理得
平面
,所以面面垂直的判定定理得平面
平面
;(2)首先建立空间直角坐标系,再写出各点坐标,由共面向量定理,得
,所以求出
,得出点
的坐标是:
,由(1)得平面
的法向量是
,根据条件得平面
的法向量是
,所以
.
试题解析:(1)证明:在菱形
中,因为
,所以
是等边三角形,
又
是线段
的中点,所以
,
因为平面![]()
平面
,所以
平面
,所以![]()
; 2分
在直角梯形
中,
,
,得到:
,
从而
,所以
, 4分
所以
平面
,又
平面
,所以平面
平面
; 6分
(2)由(1)
平面
,如图,分别以
所在直线为
轴,
轴,
轴建立空间直角坐标系,![]()
则
,
7分
设点
的坐标是
,则
共面,
所以存在实数
使得:
,
得到:
.即点
的坐标是:
, 8分
由(1)知道:平面
的法向量是
,
设平面
的法向量是
,
则:
, 9分
令
,则
,即
,
所以
, 11分
即平面
与平面![]()
![]()
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