如图,三棱柱中,△ABC是正三角形,,平面平面,.(1)证明:;(2)证明:求二面角的余弦值;(3)设点是平面内的动点,求的最小值.-高三数学

题目简介

如图,三棱柱中,△ABC是正三角形,,平面平面,.(1)证明:;(2)证明:求二面角的余弦值;(3)设点是平面内的动点,求的最小值.-高三数学

题目详情

如图,三棱柱中,△ABC是正三角形,,平面平面.

(1)证明:
(2)证明:求二面角的余弦值;
(3)设点是平面内的动点,求的最小值.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)证明过程详见试题解析;(2);(3).

试题分析:(1)如图,取的中点,连结,

因为是正三角形,所以,又因为,所以;由,那么,所以;(2)由(1)结合条件可以得到就是二面角的平面角,在直角三角形中,有,又那么在直角三角形中,可根据勾股定理求出,那么;(3)以为坐标原点建立直角平面坐标系,要使得最小,就是要找出点关于平面的对称点,求出即可.因此建立如解析中空间直角坐标系求.
试题解析:(1)证明:∵ ,△是正三角形,

,
又∵ ,∴△是正三角形,
中点,连结,则
又∵
,
又∵,
 
(2)证明:∵,由(1)知



   ∴
,∴


(3)解:延长使,连结
为原点建立如图所示的空间直角坐标系,

则点的坐标为的坐标是
就是的最小值,

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