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如图,四棱锥的底面是正方形,侧棱底面的中点.

(I)证明://平面;   

(II)求二面角的平面角的余弦值;


解:法一:(I)以为坐标原点,分别以所在直线为轴、轴、轴建立空间直角坐标系,

,则

是平面BDE的一个法向量,

则由  ,得

,得.  

  

(II)由(Ⅰ)知是平面BDE的一个法向量,又是平面的一个法向量.                               

设二面角的平面角为,由图可知

故二面角的余弦值为. 

法二:(I)连接,连接.在中,为中位线,

,//平面

(II)⊥底面, 平面⊥底面为交线,

平面⊥平面为交线, =的中点

⊥平面 即为二面角的平面角.

,在中,

故二面角的余弦值为


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