题目内容
如图,三棱柱
中,点
在平面
内的射影
在线段
上,
,
.
(I)证明:
;
(II)设直线
与平面
所成角为
,求二面角
的平面角的余弦值.
![]()
(I)证明:因为
平面
,
平面
,
所以二面角
为直二面角,
,
所以
平面
,----------1分
所以
,
平行四边形
中,
,
所以
为菱形,所以
,------2分
所以
平面
,----------4分
而
平面
,
所以
.------------5分
(II)(解法一)由于
平面
,
所以
即为直线
与平面
所成的角,故![]()
,---------------6分
作
于
,连结
,则
,所以
即为二面角
的平面角,------------------------------7分
中,![]()
![]()
中,
------8分
中,![]()
,--------9分
所以![]()
即二面角
的平面角的余弦值为
-------------10分
(解法二)由于
平面
,
所以
即为直线
与平面
所成的角,故![]()
,
,
----------------6分
在平面
内,过点
作
的垂线
,则
两两垂直,建立空间直角坐标系如图,
则
,
,
--------7分
所以
,
,平面
的一个法向量为
-------8分
平面
的一个法向量为
-
------------------10分
即二面角
的平面角的余弦值为
-----------10分
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