(本小题满分14分)如图所示的多面体,它的正视图为直角三角形,侧视图为正三角形,俯视图为正方形(尺寸如图所示),E为VB的中点.(1)求证:VD∥平面EAC;(2)求二面角A—VB—D的余弦-高三数学

题目简介

(本小题满分14分)如图所示的多面体,它的正视图为直角三角形,侧视图为正三角形,俯视图为正方形(尺寸如图所示),E为VB的中点.(1)求证:VD∥平面EAC;(2)求二面角A—VB—D的余弦-高三数学

题目详情

(本小题满分14分)
如图所示的多面体,它的正视图为直角三角形,侧视图为正三角形,俯视图为正方形(尺寸如图所示),E为VB的中点.

(1)求证:VD∥平面EAC;
(2)求二面角A—VB—D的余弦值.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)只需证VD∥EO;(2)

试题分析:(1)由正视图可得:平面VAB⊥平面ABCD,连接BD交AC于O 点,连EO,由已知可得BO=OD,
VE=EB
∴ VD∥EO  
又VD平面EAC,EO平面EAC
∴ VD∥平面EAC  
(2)设AB的中点为P,则由题意可知VP⊥平面ABCD,
建立如图所示坐标系

=(x,y,z)是平面VBD法向量,
=(-2,2,0)    



 
∴二面角A—VB—D的余弦值
点评:综合法求二面角,往往需要作出平面角,这是几何中一大难点,而用向量法求解二面角无需作出二面角的平面角,只需求出平面的法向量,经过简单运算即可,从而体现了空间向量的巨大作用.二面角的向量求法: ①若AB、CD分别是二面的两个半平面内与棱垂直的异面直线,则二面角的大小就是向量的夹角; ②设分别是二面角的两个面α,β的法向量,则向量的夹角(或其补角)的大小就是二面角的平面角的大小。

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