题目内容
【题目】如图,在平面四边形
中,
等边三角形,
,以
为折痕将
折起,使得平面
平面
.
![]()
(1)设
为
的中点,求证:
平面
;
(2)若
与平面
所成角的正切值为
,求二面角
的余弦值.
【答案】(1)见证明;(2) ![]()
【解析】
(1)推导出
平面
,从而
,再求出
,由此能证明
平面
.
(2)由
平面
,知
即为
与平面
所成角,从而在直角
中,
,以
为坐标原点,分别以
,
所在的方向作为
轴、
轴的正方向,建立空间直角坐标系
.利用向量法能求出二面角
的余弦值.
证明:(1)因为平面
平面
,
平面
平面
,
平面
,
,
所以
平面
.
又
平面
,所以
.
在等边
中,因为
为
的中点,所以
.
因为
,
,
,
所以
平面
.
(2)解:由(1)知
平面
,所以
即为
与平面
所成角,
于是在直角
中,
.
以
为坐标原点,分别以
,
所在的方向作为
轴、
轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系
.
设等边
的边长为
,
则
,
,
,
,
,
,
,
,
.
设平面
的一个法向量为
,
则
,即
,
令
,则
,
,于是
.
设平面
的一个法向量为
,
则
,即
,
解得
,令
,则
,于是
.
所以
.
由题意知二面角
为锐角,所以二面角
的余弦值为
.
![]()
练习册系列答案
相关题目