题目内容
【题目】如图,在三棱柱
中,平面
平面
,
,
分别为棱
的中点.
![]()
(1)求证:
;
(2)求平面
与平面
所成的锐二面角的余弦值.
【答案】(1)见解析(2) ![]()
【解析】试题分析:(1)连接
,易证
,结合平面
平面
可知
平面
,∴
,又
,∴
平面
,从而得证;(2)先证明
两两垂直,分别以
方向为
轴,
轴,
轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系
,求出平面
与平面
的法向量的坐标,代入公式,即可得到所成的锐二面角的余弦值
试题解析:
(1)连接
.
∵
,
∴
是等边三角形.
又
为棱
的中点,∴
.
∵平面
平面
,平面
平面
,
平面
.
∴
平面
.
∵
平面
,∴
.
∵
,
∴
是菱形.
∴
.
又
分别为
的中点,
∴
,∴
.
又
,∴
平面
.
又
平面
,∴
.
(2)连接
,
∵
,
∴
为正三角形.
∵
为
的中点,∴
.
又∵平面
平面
,
且平面
平面
,
平面
,
∴
平面
.
∵
两两垂直,
∴分别以
方向为
轴,
轴,
轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系
.
![]()
设
.
设平面
的一个法向量为
,
由
,
令
,得
.即
.
由(1),知
平面
,
∴平面
的一个法向量为
.
设平面
与平面
所成的锐二面角大小为
,
则
,
即平面
与平面
所成的锐二面角的余弦值为
.
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