题目内容
如图1,在直角梯形
中,
,
,
,
,
分别是
的中点,现将
沿
折起,使平面
平面
(如图2),且所得到的四棱锥
的正视图、侧视图、俯视图的面积总和为8.
⑴求点
到平面
的距离;
⑵求二面角
的大小的夹角的余弦值;
⑶在线段
上确定一点
,使
平面
,并给出证明过程.

⑴求点
⑵求二面角
⑶在线段
(1)二面角
(2)点
解:(1)由几何体的正视图、侧视图、俯视图的面积总和为8可得
,取
中点
,联结
,
分别是
的中点,
,∴
四点共面.

作
于
,易得:
平面
且
.
又
平面
,故点
到平面
的距离
即为所求.
(2)
就是二面角
的平面角
在
中,
, 
,即二面角
的大小为
解法二:建立如图所示空间直角坐标系,设平面
的一个法向量为
则
取
,又平面
的法向量为
(1,0,0)

(3)设
则

又
平面
点
是线段
的中点.
作
又
(2)
在
解法二:建立如图所示空间直角坐标系,设平面
的一个法向量为
则
取
(3)设
又
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