【題目】如圖,在四棱錐中,底面為正方形,底面,,為線段的中點(diǎn),若為線段上的動(dòng)點(diǎn)(不含.

1)平面與平面是否互相垂直?如果是,請(qǐng)證明;如果不是,請(qǐng)說(shuō)明理由;

2)求二面角的余弦值的取值范圍.

【答案】(1)平面平面,理由見解析;(2)

【解析】

(1)利用線面垂直的判定定理證明平面,根據(jù)線面關(guān)系即可證明平面與平面垂直;

(2)建立空間直角坐標(biāo)系,根據(jù)平面與平面法向量的夾角的余弦的取值范圍,計(jì)算出二面角的余弦值的取值范圍.

(1)因?yàn)?/span>為線段的中點(diǎn).所以.

因?yàn)?/span>底面,平面,所以

又因?yàn)榈酌?/span>為正方形,所以,所以平面,

因?yàn)?/span>平面,所以.因?yàn)?/span>,所以平面,

因?yàn)?/span>平面,所以平面平面.

(2)由題意,以,所在直線分別為軸建立空間直角坐標(biāo)系如圖所示,令,

,,(其中).易知平面的一個(gè)法向量.

設(shè)平面的法向量,由

,則是平面的一個(gè)法向量.,

,所以,所以.

故若為線段上的動(dòng)點(diǎn)(不含),二面角的余弦值的取值范圍是.

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