题目内容

【题目】如图,在多面体ABCDEF中,,平面ADE,

求证:.

若,,且直线BD与平面ABFE所成的正切值为,求二面角的余弦值.

【答案】(1)详见解析;(2).

【解析】

推导出,,,从而平面ABEF,进而,再由,得平面EFCD,由此能证明.

由平面ABEF,得是BD与平面ABEF所成角,以E为坐标原点,建立空间直角坐标系,由此能求出二面角的余弦值.

证明:平面ADE,,,

,,

平面ABEF,,

,,平面EFCD,

.

解:由知平面ABEF,

是BD与平面ABEF所成角,

如图,以E为坐标原点,建立空间直角坐标系,

设,则,,

,

解得或舍,,,

0,,0,,2,,1,,4,,

,2,,

设平面FCB的法向量y,,

则,取,得1,,

由题意得:平面平面ADE,平面平面,取AD的中点M,

连结EM,则,平面ABCD,

又,平面ABCD的法向量为,

设二面角的平面角为,

则.

二面角的余弦值为.

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