(本小题满分12分)如图,在四面体ABOC中,,且.(Ⅰ)设为为的中点,证明:在上存在一点,使,并计算;(Ⅱ)求二面角的平面角的余弦值。-高三数学

题目简介

(本小题满分12分)如图,在四面体ABOC中,,且.(Ⅰ)设为为的中点,证明:在上存在一点,使,并计算;(Ⅱ)求二面角的平面角的余弦值。-高三数学

题目详情

(本小题满分12分)
如图, 在四面体ABOC中, , 且.

(Ⅰ)设为的中点, 证明: 在上存在一点,使,并计算
(Ⅱ)求二面角的平面角的余弦值。
题型:解答题难度:偏易来源:不详

答案

解法一:
(Ⅰ)在平面内作,连接

, 

的中点,则
 在等腰 中,

中,
中,  .
(Ⅱ)连接 ,由知:.


又由.
在平面内的射影.
在等腰中,的中点,
根据三垂线定理,知: ,
为二面角的平面角.
在等腰中,
中, 中,.

解法二:(Ⅰ) 取为坐标原点,分别以所在的直线为轴,轴,建立空间直角坐标系(如图),则 , 中点,

.
 .


 即
所以存在点  使得  且.
(Ⅱ)记平面的法向量为,则由
,得, 故可取
又平面的法向量为 ..
二面角的平面角是锐角,记为,则.

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