如圖,平面平面,四邊形為矩形,的中點,.(1)求證:;(2)若與平面所成的角為,求二面角的余弦值.
(1)證明見解析;(2).

試題分析:(1)本小題證明的是線線垂直,把問題轉化為證明線面垂直(線面垂直線線垂直),即證平面,從而有;(2)本小題可從傳統(tǒng)幾何方法及空間向量方法入手,法一:先證,為等邊三角形,取的中點,連結,,可證得為二面角的平面角,在三角形FMP中用余弦定理的推論完成求值;法二:利用空間向量解決面面角問題,只需找到這兩個面的法向量,利用公式完成計算即可,但要注意本題面面角為鈍二面角.
試題解析:(1)證明:連結,因的中點,故.又因平面平面,故平面,于是.又,所以平面,所以,又因,故平面,所以

(2)解法一:由(1),得.不妨設,.因為直線與平面所成的角,故,所以,為等邊三角形.設,則,分別為,的中點,也是等邊三角形.取的中點,連結,,則,,所以為二面角的平面角.在中,,,故,即二面角的余弦值為
解法二:取的中點,以為原點,,所在的直線分別為,,軸建立空間直角坐標系.不妨設,,則,,,,從而.

設平面的法向量為,由,得,可取.同理,可取平面的一個法向量為.于是,易見二面角的平面角與互補,所以二面角的余弦值為線線垂直),求二面角的余弦值(可用尋找其二面角的平面角,也可用空間向量知識完成).
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中數(shù)學 來源:不詳 題型:解答題

如圖,四棱柱中,.為平行四邊形,, , 分別是的中點.

(1)求證:;
(2)求二面角的平面角的余弦值.

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科目:高中數(shù)學 來源:不詳 題型:單選題

如果空間四點A、B、C、D不共面,那么下列判斷正確的是(  )
A.A、B、C、D四點中必有三點共線
B.直線AB與CD相交
C.A、B、C、D四點中不存在三點共線
D.直線AB與CD平行

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科目:高中數(shù)學 來源:不詳 題型:單選題

A∈平面α.AB=5,AC=2
2
,若AB與α所成角正弦值為0.8,AC與α成450角,則BC距離的范圍( 。
A.[
5
,
29
]
B.[
37
,
61
]
C.[
5
,
61
]
D.[
5
,
29
]
[
37
,
61
]

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科目:高中數(shù)學 來源:不詳 題型:填空題

設α,β為互不重合的平面,m,n是互不重合的直線,給出下列四個命題:
①若mn,n?α,則mα
②若m?α,n?α,mβ,nβ,則αβ
③若αβ,m?α,n?β,則mn
④若α⊥β,α∩β=m,n?α,n⊥m,則n⊥β;
其中正確命題的序號為______.

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科目:高中數(shù)學 來源:不詳 題型:單選題

空間四個不同的平面,它們有多種位置關系,從交線數(shù)目看,所有可能出現(xiàn)的交線數(shù)目的集合是(  )
A.{0,1,2,3,4,5,6}B.{0,1,3,4,5,6}
C.{0,1,2,3,5,6}D.{0,1,3,4}

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科目:高中數(shù)學 來源:不詳 題型:填空題

在正方體中,直線與平面所成角的大小為____________.

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科目:高中數(shù)學 來源:不詳 題型:填空題

如圖,在直三棱柱中,,則異面直線所成角的余弦值是____________.

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科目:高中數(shù)學 來源:不詳 題型:單選題

如圖,正方體中,是棱的中點,是棱的中點,則異面直線所成的角為
A.B.
C.D.

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