【題目】如圖,點(diǎn)在以為直徑的圓上,垂直與圓所在平面,的垂心.

(1)求證:平面平面

(2)若,求二面角的余弦值.

【答案】(1)見解析;(2) .

【解析】試題分析:(1)延長于點(diǎn),由重心性質(zhì)及中位線性質(zhì)可得,再結(jié)合圓的性質(zhì)得,由已知,可證 平面,進(jìn)一步可得平面平面(2)以點(diǎn)為原點(diǎn), , 方向分別為, 軸正方向建立空間直角坐標(biāo)系,寫出各點(diǎn)坐標(biāo),利用二面角與二個(gè)半平面的法向量的夾角間的關(guān)系可求二面角的余弦值.

試題解析:(1)如圖,延長于點(diǎn).因?yàn)?/span>的重心,所以的中點(diǎn).

因?yàn)?/span>的中點(diǎn),所以.因?yàn)?/span>是圓的直徑,所以,所以.

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

(2)以點(diǎn)為原點(diǎn), , , 方向分別為, , 軸正方向建立空間直角坐標(biāo)系,則, , , ,則, .平面即為平面,設(shè)平面的一個(gè)法向量為,則,得.過點(diǎn)于點(diǎn),由平面,易得,又,所以平面,即為平面的一個(gè)法向量.

中,由,得,則, .

所以, .所以.

設(shè)二面角的大小為,則 .

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