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> 如图,已知矩形中,,,将矩形沿对角线把折起,使移到点,且在平面上的射影恰好在上.(1)求证:;(2)求证:平面平面;(3)求二面角的余弦值.-高三数学
如图,已知矩形中,,,将矩形沿对角线把折起,使移到点,且在平面上的射影恰好在上.(1)求证:;(2)求证:平面平面;(3)求二面角的余弦值.-高三数学
题目简介
如图,已知矩形中,,,将矩形沿对角线把折起,使移到点,且在平面上的射影恰好在上.(1)求证:;(2)求证:平面平面;(3)求二面角的余弦值.-高三数学
题目详情
如图,已知矩形
中,
,
,将矩形沿对角线
把
折起,使
移到
点,且
在平面
上的射影
恰好在
上.
(1)求证:
;
(2)求证:平面
平面
;
(3)求二面角
的余弦值.
题型:解答题
难度:中档
来源:不详
答案
(1)详见解析;(2)详见解析;(3)二面角
的余弦值
.
试题分析:(1)利用折叠后点
在平面
内的射影点在棱
上得到
平面
,从而得到
,再结合
即可证明
平面
,进而证明
;(2)由(1)中的结论
平面
并结合平面与平面垂直的判定定理即可证明平面
平面
;(3)先作
,连接
,利用(1)中的结论
平面
得到
,于是得到
平面
,于是得到
为二面角
的平面角,然后在直角三角形
中计算
,进而确定二面角
的余弦值;另一种方法是利用空间向量法计算二面角
的余弦值.
试题解析:(1)
在平面
上的射影
在
上,
平面
,
又
平面
,
,
又
,
,
平面
,
又
平面
,
;
(2)
四边形
是矩形,
,
由(1)知
,
,
平面
,
又
平面
,
平面
平面
;
(3)
平面
,
,在
中,由
,
,得
,
,
过点
作
,垂足为点
,连接
,
由
平面
,
,
平面
,
,
为二面角
的平面角,
又在
和
,
,
,
;
另解:以点
为坐标原点,以
方向为
轴,以
方向为
轴,以平行
的方向为
轴,建立空间直角坐标系,可知
、
、
,得
,
,
设平面
的法向量为
,由
,得
,
而平面
的法向量为
,
,
结合图象可知二面角
的余弦值为
.
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二氧化硫(SO2)是形成酸雨的因
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一个水平放置的平面图形的斜二
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