题目内容
【题目】已知三棱锥
如图所示,其中
,
,二面角
的大小为
.
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(1)证明:
;
(2)若
为线段
的中点,且
,
,求二面角
的余弦值.
【答案】(1)见解析.(2)
.
【解析】【试题分析】(1)由于
,根据面面垂直的性质定理可知2
平面
,进而得到
.(2)设
,利用
求出
,由此在
点建立空间直角坐标系,通过计算平面
和平面
的法向量,来求得二面角的余弦值.
【试题解析】
(1)证明:因为二面角
的大小为
,故平面
平面
,
又平面
平面
,
,故
,所以
平面
,
因为
平面
,所以
.
(2)解:设
,则
.
由(1)可知,
,因为
,所以
.
因为
,
,
所以
,所以
,
.
解得
,故
,
,
.
如图所示,建立空间直角坐标系
,则
,
,
,
,
,
所以
,
.
由(1)知平面
的法向量
.
设平面
的法向量
,由
,得
.
令
,得
,
,所以
.
所以
.
由图可知二面角
的平面角为锐角,故二面角
的余弦值为
.
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