题目
题型:不详难度:来源:
如图4,已知四棱锥,底面是正方形,面,点是的中点,点是的中点,连接,.
(1)求证:面;
(2)若,,求二面角的余弦值.
答案
证法2:连接并延长交的延长线于点,连接
证法3:取的中点,连接
(2)
解析
(1)证法1:取的中点,连接,
∵点是的中点,
∴. …………… 1分
∵点是的中点,底面是正方形,
∴. …………… 2分
∴.
∴四边形是平行四边形.
∴. …………… 3分
∵平面,平面,
∴面. …………… 4分
证法2:连接并延长交的延长线于点,连接,
∵点是的中点,
∴, …………… 1分
∴点是的中点. …………… 2分
∵点是的中点,
∴. …………… 3分
∵面,平面,
∴面. …………… 4分
证法3:取的中点,连接,
∵点是的中点,点是的中点,
∴,.
∵面,平面,
∴面. ………… 1分
∵面,平面,
∴面. ……… 2分
∵,平面,平面,
∴平面面. …………… 3分
∵平面,
∴面. …………… 4分
(2)解法1:∵,面,
∴面. …………… 5分
∵面,
∴. ………… 6分
过作,垂足为,连接,
∵,面,面,
∴面. …………… 7分
∵面,
∴. ……… 8分
∴是二面角的平面角. ………… 9分
在Rt△中,,,得,
…………… 10分
在Rt△中,,得,
. …………… 11分
在Rt△中,, ……… 12分
. ……… 13分
∴二面角的余弦值为. ………… 14分
解法2:∵,面,
∴面.
在Rt△中,,,得,
…………… 5分
以点为原点,所在直线为轴,所在直线为轴,所在直线为轴,
建立空间直角坐标系, …………… 6分
则.
∴,. …………… 8分
设平面的法向量为,
由,,
得
令,得,.
∴是平面的一个法向量. …………… 11分
又是平面的一个法向量, …………… 12分
. …………… 13分
∴二面角的余弦值为. …………… 14分
核心考点
举一反三
(1)求异面直线PA与CD所成的角;
(2)求证:PC∥平面EBD;
(3)求二面角A—BE--D的余弦值.
(1)求的长; (2)求cos< >的值; (3)求证:A1B⊥C1M.
如图,在四棱锥中,底面是矩形,平面,,.以的中点为球心、为直径的球面切于点.
(1)求证:PD⊥平面;
(2)求直线与平面所成的角的正弦值;
(3)求点到平面的距离.
A. | B. |
C.和所成的角相等 | D. |
A.16π | B.20π | C.24π | D.32π |
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