問題詳情:
如圖,在高為的等腰梯形中,,且,,將它沿對稱軸折起,使平面平面,如圖,點為的中點,點在線段上(不同於,兩點),連接並延長至點,使.
(1)*:平面;
(2)若,求二面角的餘弦值.
【回答】
(1)*見解析;(2).
【解析】
(1)建立空間直角座標系,把*平面的問題轉化為*,即可;(2)求出平面的法向量為和平面的一個法向量為,把求二面角的餘弦值的問題轉化為求與的夾角的餘弦值的問題即可.
【詳解】(1)*:由題設知,,兩兩垂直,所以為座標原點,,,所在直線分別為軸,軸,軸建立如圖所示的空間直角座標系,設的長為,
則,,,
,,).
因為點為的中點,所以,
所以,,.
因為,,
所以,,又與不共線,
所以平面.
(2)解 因為,,所以,
則,所以,.
設平面的法向量為,
由得
令,則,,.
易得平面的一個法向量為.
設二面角的大小為,由圖可知,為鋭角,
則,
即二面角的餘弦值為.
【點睛】本題主要考查利用空間向量的有關知識*線面垂直及求二面角的平面角問題,求出平面的法向量是解決問題的關鍵,屬常規考題.
知識點:空間中的向量與立體幾何
題型:解答題