已知正四棱柱中,.

(1)求證:

(2)求二面角的余弦值;

(3)在線段上是否存在點,使得平面平面,若存在,求出的值;若不存在,請說明理由.


證明:(1)因為為正四棱柱,

所以平面,且為正方形.                    

因為平面,

所以.                                   

因為,

所以平面.                                       

因為平面,

所以.                                            

(2)如圖,以為原點建立空間直角坐標(biāo)系.則

               

所以.                       

設(shè)平面的法向量.

所以 .即

,則.

所以.

由(1)可知平面的法向量為.                  

所以.                         

因為二面角為鈍二面角,

所以二面角的余弦值為.                     

(3)設(shè)為線段上一點,且.

因為.

所以.                

.

所以.                                    

設(shè)平面的法向量.

因為

所以 .即.                 

,則.

所以.                                

若平面平面,則.

,解得.

所以當(dāng)時,平面平面.          


練習(xí)冊系列答案
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