题目内容

【题目】如图,在四棱锥中,底面,是直角梯形,,,,是的中点.

(1)求证:平面平面;

(2)求二面角的余弦值;

(3)直线上是否存在一点,使得平面,若存在,求出的长,若不存在,请说明理由.

【答案】(1)证明见解析.(2).(3)存在,.

【解析】

(1)根据直角梯形可得,再根据即可得出平面,于是平面平面;

(2)为所求二面角的平面角,利用余弦定理计算;

(3)连接交于,过作,可得平面,利用相似三角形即可得出的长.

(1)证明:四边形是直角梯形,,

∴,,

∵平面,平面,

∴,又平面,

∴平面,又平面,

∴平面平面.

(2)由(1)可知平面,

∴,,

∴为二面角的平面角,

∵,,

∴,

∴.

∴二面角的余弦值为.

(3)连接交于,过作交于,连接,.

则平面.

∵,∴,

又,∴,

∴.

所以直线上是否存在一点,使得平面,且.

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