如下图,在三棱锥中,底面,点为以为直径的圆上任意一动点,且,点是的中点,且交于点.(1)求证:面;(2)当时,求二面角的余弦值.-高三数学

题目简介

如下图,在三棱锥中,底面,点为以为直径的圆上任意一动点,且,点是的中点,且交于点.(1)求证:面;(2)当时,求二面角的余弦值.-高三数学

题目详情

如下图,在三棱锥中,底面,点为以为直径的圆上任意一动点,且,点的中点,且交于点.
(1)求证:
(2)当时,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).

试题分析:(1)由已知条件平面得到,再由已知条件得到,从而得到平面,进而得到,利用等腰三角形三线合一得到,结合直线与平面垂直的判定定理得到平面,于是得到,结合题中已知条件以及直线与平面垂直的判定定理得到平面;(2)以为坐标原点,轴,轴,建立空间直角坐标系,利用空间向量法求二面角 的余弦值.
(1)证明:底面,又易知
平面
的中点,
平面
又已知
平面
(2)如下图以为坐标原点,轴,轴,建立空间直角坐标系,由于

可设,则

设平面的一个法向量
,即
可得
由(1)可知为面的法向量,
易求

二面角的余弦值是.

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