【題目】如圖,在四棱錐中,底面是正方形,且,平面平面,,點為線段的中點,點是線段上的一個動點.

(Ⅰ)求證:平面平面;

(Ⅱ)當點是線段上的中點時,求二面角的平面角的余弦值.

【答案】(Ⅰ)證明見解析;(Ⅱ)

【解析】

(Ⅰ)推導出即可證明平面再利用面面垂直判定即可

(Ⅱ)以,,所在直線分別為軸,建立如圖所示空間直角坐標系求得兩個平面的法向量,再利用二面角向量公式求解

(Ⅰ)證明:∵四邊形是正方形,∴.

∵平面平面平面平面,∴平面.

平面,∴.

,點為線段的中點,∴.

又∵,∴平面.

又∵平面,∴平面平面.

(Ⅱ)由(Ⅰ)知平面

,∴平面.

,

,兩兩垂直,以為原點,

,所在直線分別為軸,建立如圖所示空間直角坐標系.

因為,∵.

,,

的中點,,的中點,,

,

設平面的法向量為,則,

,令,則,

,則,

平面,∴平面的一個法向量

.

由圖知二面角的平面角為銳角,則二面角的平面角的余弦值為.

練習冊系列答案
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幸福感指數(shù)

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女居民人數(shù)

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