如图,底面是边长为2的菱形,且,以与为底面分别作相同的正三棱锥与,且.(1)求证:平面;(2)求平面与平面所成锐角二面角的余弦值.-高三数学

题目简介

如图,底面是边长为2的菱形,且,以与为底面分别作相同的正三棱锥与,且.(1)求证:平面;(2)求平面与平面所成锐角二面角的余弦值.-高三数学

题目详情

如图,底面是边长为2的菱形,且,以为底面分别作相同的正三棱锥,且.

(1)求证:平面
(2)求平面与平面所成锐角二面角的余弦值.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)证明过程见解析;(2).

试题分析:(1)作,作,易得四边形是平行四边形,所以.又,所以平面;
(2)以轴的正方向,以轴的正方向,在平面中过点作面的垂线为轴,建立空间直角坐标系求题,利用向量,求出平面和平面的法向量,则两平面的法向量的夹角即为所求角或为所求角的补角.
(1)作,作,因都是正三棱锥, 且分别为的中心,

且  .    
所以四边形是平行四边形,所以.
,所以平面
(2)如图,建立空间直角坐标系,
     

.…7分
为平面的法向量,


            
为平面的法向量,

            
                                          
设平面与平面所成锐二面角为,                    
  
所以,面与面所成锐二面角的余弦值为.          

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