题目内容
如图菱形ABEF所在平面与直角梯形ABCD所在平面互相垂直,AB=2AD=2CD=4,
,点H、G分别是线段EF、BC的中点.
(1)求证:平面AHC
平面
;(2)点M在直线EF上,且
平面
,求平面ACH与平面ACM所成锐角的余弦值.![]()
(1)详见解析;(2)平面ACH与平面ACM所成锐角的余弦值为
.
解析试题分析:(1)要证面面垂直,首先证线面垂直.那么在本题中证哪条线垂直哪个面?结合条件可得
,
,所以
面AHC,从而平面AHC
平面BCE.(2)因为AD、AB、AH两两互相垂直,故分别以AD、AB、AH所在直线为
轴、
轴、
轴建立空间直角坐标系,然后利用空间向量即可求解.
(1)在菱形ABEF中,因为
,所以
是等边三角形,又因为H是线段EF的中点,所以![]()
因为面ABEF
面ABCD,且面ABEF
面ABCD=AB,
所以AH
面ABCD,所以![]()
在直角梯形中,AB=2AD=2CD=4,
,得到
,从而
,所以
,又AH
AC=A
所以
面AHC,又
面BCE,所以平面AHC
平面BCE .6分
(2)分别以AD、AB、AH所在直线为
轴、
轴、
轴建立空间直角坐标系,则有
设点
,则存在实数
,使得
,代入解得![]()
由(1)知平面AHC的法向量是![]()
设平面ACM的法向量是
,则
得![]()
所以![]()
即平面ACH与平面ACM所成锐角的余弦值为
. 12分
考点:(1)空间直线与平面的关系;(2)二面角.
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