(本小题满分12分)已知三棱柱,底面三角形为正三角形,侧棱底面,,为的中点,为中点.(Ⅰ)求证:直线平面;(Ⅱ)求平面和平面所成的锐二面角的余弦值.-高三数学

题目简介

(本小题满分12分)已知三棱柱,底面三角形为正三角形,侧棱底面,,为的中点,为中点.(Ⅰ)求证:直线平面;(Ⅱ)求平面和平面所成的锐二面角的余弦值.-高三数学

题目详情

(本小题满分12分)
已知三棱柱,底面三角形为正三角形,侧棱底面的中点,中点.
(Ⅰ) 求证:直线平面
(Ⅱ)求平面和平面所成的锐二面角的余弦值.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

法一(Ⅰ)取的中点为,连接
,且,…………………………3分
则四边形为平行四边形,
,即平面.………………………………6分
(Ⅱ)延长延长线于点,连接
即为平面与平面的交线,

为平面和平面所成的锐二面角的平面角.……8分
中,.…………………………12分
法二 取中点为,连接
以点为坐标原点,轴,轴,轴建立空间直角坐标系,

,……………………2分
(Ⅰ)则
设平面的法向量为
,即………………4分
,则,即,所以
故直线平面.………………………………………………6分
(Ⅱ)设平面的法向量
.………………………………………………12分

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