如图,在直三棱柱中,,,分别为,的中点,四边形是边长为的正方形.(Ⅰ)求证:∥平面;(Ⅱ)求证:平面;(Ⅲ)求二面角的余弦值.-高三数学

题目简介

如图,在直三棱柱中,,,分别为,的中点,四边形是边长为的正方形.(Ⅰ)求证:∥平面;(Ⅱ)求证:平面;(Ⅲ)求二面角的余弦值.-高三数学

题目详情

如图,在直三棱柱中,分别为的中点,四边形是边长为的正方形.

(Ⅰ)求证:∥平面
(Ⅱ)求证:平面
(Ⅲ)求二面角的余弦值.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(Ⅰ)证明:连结,与交于点,连结.因为分别为的中点,所以.又平面平面
所以∥平面.             ……………………4分
(Ⅱ)证明:在直三棱柱中,平面,又平面,所以.因为中点,所以.又
所以平面.又平面,所以
因为四边形为正方形,分别为的中点,
所以. 所以
所以
,所以平面.               ……………………8分

(Ⅲ)解:如图,以的中点为原点,建立空间直角坐标系.

由(Ⅱ)知平面,所以为平面的一个法向量.
为平面的一个法向量,

可得
,则
所以
从而
因为二面角为锐角,
所以二面角的余弦值为.………12分

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