题目内容
【题目】如图所示的多面体
中,四边形
是边长为2的正方形,
平面
.
![]()
(1)设BD与AC的交点为O,求证:
平面
;
(2)求二面角
的正弦值.
【答案】(1)证明见解析;(2)
.
【解析】
(1)根据题意,推导出
面
,
,
,结合线面垂直的判定定理证得
面
;
(2)以
为原点,
,
,
方向建立空间直角坐标系,利用面的法向量所成角的余弦值求得二面角的余弦值,之后应用平方关系求得正弦值,得到结果.
(1) 证明:由题意可知:
面
,
从而
,
,又
为
中点,
,在
中,
,
,
又
,
面
.
(2)
面
,且
,
如图以
为原点,
,
,
方向建立空间直角坐标系,
![]()
从而
,0,
,
,0,
,
,2,
,
,2,
,
,1,![]()
由(1)可知
,1,
是面
的一个法向量,
设
,
,
为面
的一个法向量,
由
,令
得
,
,
,
设
为二面角
的平面角,
则
,
.
二面
角的正弦值为
.
练习册系列答案
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