题目
如图,在梯形中,,,,是的中点,将沿折起得到图(二),点为棱上的动点.(1)求证:平面平面;(2)若,二面角为,点为中点,求二面角余弦值的平方.
答案:【答案】(1)见证明;(2)【解析】(1)根据,证得平面,从而证得平面平面.(2)以,,所在直线为,,轴,建立空间直角坐标系,通过计算和的法向量,计算出二面角余弦值的平方.证明:(1)在图(一)梯形中,∵是的中点,,,∴,.∴四边形为平行四边形.又∵,∴,在图(二)中,∵,,平面,平面,∴平面,又∵平面,∴平面平面.解:(2)由及条件关系,得,由(1)的证明可知,,∴为二面角的平面角,∴,由(1)的证明易知平面平面,且交线为,∴在平面内过点作直线垂直于,则平面,∴,,两两相互垂直,∴分别以,,所在直线为,,轴,建立空间直角坐标系,则,,,,∵为中点,∴,,.设平面的一个法向量,则 ,即,令,则,,∴,而平面的一个法向量,∴ ,∴.