【題目】如圖,在三棱柱中,底面,分別是棱,的中點,為棱上的一點,且//平面.

(1)的值;

(2)求證:

(3)求二面角的余弦值.

【答案】(1);(2)詳見解析;(3)二面角的余弦值為.

【解析】

試題分析:(1)的值,關鍵是找的位置,注意到平面,有線面平行的性質,可得,由已知中點,由平面幾何知識可得中點,從而可得的值;(2)求證:,有圖觀察,用傳統(tǒng)方法比較麻煩,而本題由于底面,所以,又,這樣建立空間坐標比較簡單,故以為原點,以分別為軸,建立空間直角坐標系,取,可寫出個點坐標,從而得向量的坐標,證即可;(3)求二面角的余弦值,由題意可得向量是平面的一個法向量,只需求出平面的一個法向量,可設平面的法向量,利用,即可求出平面的一個法向量,利用向量的夾角公式即可二面角的余弦值

(1)因為平面

平面,平面平面,

所以. 3

因為中點,且側面為平行四邊形

所以中點,所以. 4

(2)因為底面

所以, 5

,

如圖,以為原點建立空間直角坐標系,設,則由可得 6

因為分別是的中點,

所以. 7

. 8

所以,

所以. 9

(3)設平面的法向量,則

10

,則,所以. 11

由已知可得平面的法向量 11

所以 13

由題意知二面角為鈍角,

所以二面角的余弦值為. 14

練習冊系列答案
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,

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