(本题满分12分)如图所示的几何体是由以正三角形为底面的直棱柱被平面所截而得.,为的中点.(1)当时,求平面与平面的夹角的余弦值;(2)当为何值时,在棱上存在点,使平面?-高二数学

题目简介

(本题满分12分)如图所示的几何体是由以正三角形为底面的直棱柱被平面所截而得.,为的中点.(1)当时,求平面与平面的夹角的余弦值;(2)当为何值时,在棱上存在点,使平面?-高二数学

题目详情

(本题满分12分)
如图所示的几何体是由以正三角形为底面的直棱柱被平面所截而得. 的中点.

(1)当时,求平面与平面的夹角的余弦值;
(2)当为何值时,在棱上存在点,使平面
题型:解答题难度:偏易来源:不详

答案

(1)(2)2

试题分析:(1)分别取的中点,连接
以直线分别为轴、轴、轴建立如图所示的空间直角坐标系,

,则的坐标分别为
(1,0,1)、(0,,3)、(-1,0,4),
=(-1,,2),=(-2,0,3)
设平面的法向量

,可取         …… 3分
平面的法向量可以取           
           …… 5分
∴平面与平面的夹角的余弦值为.                  ……6分
(2)在(1)的坐标系中,=(-1,,2),=(-2,0,-1).
上,设,则


于是平面的充要条件为

由此解得,    ……10分
即当=2时,在上存在靠近的第一个四等分点,使平面. ……12分
点评:空间向量解决立体几何问题的关键是建立合适的坐标系,找准相关点的坐标

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