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在如图所示的几何体中,四边形均为全等的直角梯形,且,.(Ⅰ)求证:平面;(Ⅱ)求二面角的余弦值.-高三数学
题目简介
在如图所示的几何体中,四边形均为全等的直角梯形,且,.(Ⅰ)求证:平面;(Ⅱ)求二面角的余弦值.-高三数学
题目详情
在如图所示的几何体中,四边形
均为全等的直角梯形,且
,
.
(Ⅰ)求证:
平面
;
(Ⅱ)求二面角
的余弦值.
题型:解答题
难度:偏易
来源:不详
答案
(Ⅰ)证明过程详见解析;(Ⅱ)
.
试题分析:本题考查线面平行的判定以及二面角的求法.线面平行的判断:①判定定理:平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行;②性质:如果两个平面平行,其中一个平面内的直线必平行于另一个平面;③性质:如果两条平行线中的一条平行于一个平面,那么另一条也平行于这个平面或在这个平面内;④性质:如果一条直线平行于两个平行平面中的一个,那么这条直线也平行于另一个平面或在这个平面内;⑤性质:如果一个平面和平面外的一条直线都垂直于同一平面,那么这条直线和这个平面平行.第一问是利用线面平行的判定定理证明;第二问建立空间直角坐标系是关键,利用向量法得到平面
的一个法向量为
,和平面
的一个法向量为
,再利用夹角公式求夹角的余弦,但是需判断夹角是锐角还是钝角,进一步判断余弦值的正负.
试题解析:(Ⅰ)连结
,由题意,可知
,
故四边形
是平行四边形,所以
.
又
平面
,
平面
,
所以
平面
. 5分
(Ⅱ)由题意,
两两垂直,
以
为
轴,
为
轴建立空间直角坐标系
.
设
,则
,
,
,
.
设平面
的一个法向量为
,
则
,
,
又
,
,
所以
,取
.
同理,得平面
的一个法向量为
.
因为
,又二面角
为钝角,
所以二面角
的余弦值
. 12分
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如图,在四棱锥中,底面是正方形,
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题目简介
在如图所示的几何体中,四边形均为全等的直角梯形,且,.(Ⅰ)求证:平面;(Ⅱ)求二面角的余弦值.-高三数学
题目详情
(Ⅰ)求证:
(Ⅱ)求二面角
答案
试题分析:本题考查线面平行的判定以及二面角的求法.线面平行的判断:①判定定理:平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行;②性质:如果两个平面平行,其中一个平面内的直线必平行于另一个平面;③性质:如果两条平行线中的一条平行于一个平面,那么另一条也平行于这个平面或在这个平面内;④性质:如果一条直线平行于两个平行平面中的一个,那么这条直线也平行于另一个平面或在这个平面内;⑤性质:如果一个平面和平面外的一条直线都垂直于同一平面,那么这条直线和这个平面平行.第一问是利用线面平行的判定定理证明;第二问建立空间直角坐标系是关键,利用向量法得到平面
试题解析:(Ⅰ)连结
故四边形
又
所以
(Ⅱ)由题意,
以
设
设平面
则
又
所以
同理,得平面
因为
所以二面角